魚(yú)亞瓊，邱黛玉，藺海明，李應(yīng)東

（1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省中醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730030）

當(dāng)歸（Angelica sinensis Oliv.Diels）為傘型科當(dāng)歸屬多年生草本藥用植物，以干燥根入藥，味甘、辛，性溫，具有補(bǔ)血活血、調(diào)經(jīng)止痛、潤(rùn)燥滑腸等功效[1]。尤其近年來(lái)隨著中藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，當(dāng)歸已廣泛運(yùn)用于美容保健劑、飲料、調(diào)味品等制造業(yè)的生產(chǎn)中，對(duì)當(dāng)歸的需求量越來(lái)越大。但是，目前在當(dāng)歸人工栽培中，產(chǎn)量低而不穩(wěn)，尤其是20%以上的早期抽薹率一直是嚴(yán)重制約當(dāng)歸產(chǎn)量和品質(zhì)提高的瓶頸，給生產(chǎn)上帶來(lái)巨大的損失[2-3]。從植物發(fā)育生物學(xué)來(lái)看，植物成花抽薹是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，其中生理指標(biāo)含量的變化與植物的成花抽薹存在著非常密切的關(guān)系[4]。汪炳良對(duì)蘿卜春化作用及其與DNA甲基化的關(guān)系進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)蘿卜葉片中的可溶性糖含量，隨著花芽分化進(jìn)行，呈現(xiàn)先升高后降低規(guī)律性變化[5]。劉慶華等研究發(fā)現(xiàn)，不同抽薹習(xí)性的大白菜品種在抽薹開(kāi)花過(guò)程中體內(nèi)，可溶性蛋白含量存在一定的差異[6]。Zeevaart和Pharis等研究發(fā)現(xiàn)植物激素在需低溫春化植物花芽分化和抽薹過(guò)程中起著重要的調(diào)節(jié)作用[7-8]。因此，本研究，擬通過(guò)外源激素處理和種苗大小差異，對(duì)當(dāng)歸成藥期莖葉和根部生理指標(biāo)（可溶性糖、可溶性蛋白、游離氨基酸）的變化動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究，以期為有效控制當(dāng)歸早抽薹和促進(jìn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)栽培，提供營(yíng)養(yǎng)控制的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2009年4～10月在甘肅省岷縣中藥材示范園進(jìn)行。該區(qū)屬高寒陰濕二陰區(qū)，海拔2 350 m，年平均氣溫5.3℃，≥10℃的有效積溫1 750℃，無(wú)霜期120 d，多年平均降水量500～600 mm，年日照時(shí)數(shù)2 000 h。熱量較差，雨量充足，春季回暖遲，秋季降溫快。土壤肥力均勻，地勢(shì)平坦，土層深度90～120 cm；前茬作物為馬鈴薯。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用種苗來(lái)自岷縣茶埠鄉(xiāng)，選擇均勻一致、植株健壯、蘆頭完好、叉根較少、無(wú)病蟲(chóng)害、無(wú)機(jī)械損傷的健康種苗。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)種苗（大、中、小苗）、激素類(lèi)型[GA3（赤霉素）、NAA（萘乙酸）、CTK（細(xì)胞分裂素）]、激素濃度（0、50、100mg/L）3個(gè)因素，各3個(gè)水平，采用L9（34）正交試驗(yàn)表安排試驗(yàn)（表1）。每處理重復(fù)3次，共27個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積15m2（3m×5m）。每小區(qū)移栽9行，按“品”字形挖穴，穴間距26 cm，采用雙苗移栽。栽植密度24萬(wàn)株/hm2，折合360株/小區(qū)。小區(qū)間距50 cm，四周設(shè)1m保護(hù)行。移栽前按施N 72 kg/hm2、P2O5216 kg/hm2，量作基肥，一次施入。所有種苗均按處理要求進(jìn)行蘸根處理，浸根時(shí)間10 min。移栽時(shí)覆蓋黑色地膜以提高地溫，其它田間管理措施同大田。6月上旬開(kāi)始每隔7 d隨機(jī)取樣3株，冰盒帶回，地上和地下部分分別剪碎混勻備用。

表1 試驗(yàn)因素、水平設(shè)計(jì)表

1.4 測(cè)定方法

鮮樣冰箱保存（4℃），用于可溶性糖含量、游離氨基酸和蛋白質(zhì)含量測(cè)定。可溶性糖含量用硫酸蒽酮法測(cè)定；游離氨基酸含量用茚三酮法測(cè)定[9]；蛋白質(zhì)含量用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 可溶性糖含量變化動(dòng)態(tài)

可溶性糖含量的變化是植物體內(nèi)碳水化合物代謝的重要標(biāo)志，既可反映碳水化合物的合成情況，也可說(shuō)明碳水化合物在植物體內(nèi)的運(yùn)輸情況，同時(shí)，可溶性糖含量的變化，還可反映出環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育造成的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明：在當(dāng)歸成藥期，激素類(lèi)型和種苗大小對(duì)當(dāng)歸莖葉部分可溶性糖含量變化影響較大，而對(duì)根部可溶性糖含量變化影響較小。當(dāng)歸莖葉部分可溶性糖含量總體呈“緩增-劇增-降低”的變化趨勢(shì)。6月2日到16日莖葉部分可溶性糖含量變化趨勢(shì)平緩，隨后，各處理含量急劇上升，至6月30日達(dá)到最大值，6月30日到7月7日呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；而A3B1C3處理（大苗、GA3100mg/L）變化趨勢(shì)與其他處理不同，6月2日到6月23日變化幅度相對(duì)其他處理較大，較6月2日增加0.020mg/g，其可溶性糖含量在6月23日后下降，這是由于早期抽薹對(duì)可溶性糖的大量需求所致。根部可溶性糖變化趨勢(shì)和莖葉總體變化趨勢(shì)相同，也呈現(xiàn)“緩增-劇增-降低”的變化。A3B1C3處理（大苗、GA3100 mg/L）在6月23日上升到最大值為0.046mg/g。其中，A1B2C2處理（小苗、NAA 50 mg/L）和 A2B2C3處理（中苗、NAA 100 mg/L）莖葉和根部可溶性糖含量在6月2日到30日低于未用外源激素處理的小苗和中苗，且在6月30日后下降幅度較小，說(shuō)明NAA處理的小苗和中苗不利于可溶性糖含量的積累（表2）。

2.2 可溶性蛋白質(zhì)含量變化動(dòng)態(tài)

可溶性蛋白質(zhì)有著很強(qiáng)的持水力，對(duì)植物起著有效的保護(hù)作用，與植物的抗逆性相關(guān)。在當(dāng)歸成藥期，當(dāng)歸莖葉部分可溶性蛋白含量變化趨勢(shì)尤為明顯，總體呈“升-降-升”趨勢(shì)。在6月9日前各處理莖葉部分可溶性蛋白含量均呈增加趨勢(shì)，隨后，各處理可溶性蛋白含量均呈先降后升，6月30日達(dá)到最小值。其中，種苗大小中，以中苗的莖葉可溶性蛋白質(zhì)含量最高，大苗次之，小苗最小；激素類(lèi)型中NAA處理的小苗和中苗莖葉內(nèi)可溶性蛋白含量高于未用外源激素處理的小苗和中苗，GA3處理可降低中苗和大苗莖葉內(nèi)可溶性蛋白含量，而CTK處理影響作用不明顯。根部可溶性蛋白含量除A1B1C1處理（小苗、GA30mg/L）在6月2日到9日呈下降，其他處理可溶性蛋白含量變化和莖葉變化相同，總體呈“升-降-升”（表 3）。

表3 不同外源激素和種苗大小對(duì)當(dāng)歸植株可溶性蛋白質(zhì)含量變化動(dòng)態(tài)的影響 （mg/g）

2.3 游離氨基酸含量變化動(dòng)態(tài)

莖葉部分游離氨基酸含量在當(dāng)歸成藥期呈“M”變化，且種苗大小中始終以中苗游離氨基酸含量最高。6月2日到9日，莖葉部分游離氨基酸含量變化呈上升趨勢(shì)，尤以A2B2C3處理（中苗、NAA 100 mg/L）上升幅度最快，且在9日達(dá)到最大值0.22 mg/g；到6月16日，除A1B1C1（小苗、GA30 mg/L）莖葉部分游離氨基酸含量繼續(xù)上升，其余各處理含量均大幅度降低；隨后，各處理莖葉部分游離氨基酸含量呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì)。根部游離氨基酸含量變化曲線(xiàn)呈雙峰型，在6月2日到16日呈先升后降趨勢(shì)，尤以A2B2C3處理（中苗、NAA 100 mg/L）變化幅度最大，較6月2日增加0.382mg/g；6月16日后，外源激素和種苗大小處理的根部游離氨基酸含量再次呈現(xiàn)先升后降的變化趨勢(shì)，且變化范圍比較集中，于6月23日達(dá)到第二次峰值。其中，A2B2C3處理（中苗、NAA 100 mg/L）游離氨基酸含量最高，為 0.446 mg/g（表 4）。

表4 不同外源激素和種苗大小對(duì)當(dāng)歸植株游離氨基酸含量變化動(dòng)態(tài)的影響 （mg/g）

3 結(jié)論與討論

碳水化合物是植物成花生理信號(hào)的重要物質(zhì)，它不僅提供能量，活躍成花生理代謝，而且，直接參與成花過(guò)程的生理代謝反應(yīng)[11]。在抽薹始期（生殖器官的發(fā)育期），需要較多的碳水化合物提供能量。顯然，可溶性糖含量高則易于花莖的發(fā)育，因而較容易抽薹[12-15]。外源激素和種苗大小處理的當(dāng)歸莖葉和根部可溶性糖含量呈“緩增-劇增-降低”變化趨勢(shì)，但根部含量無(wú)明顯變化規(guī)律。6月16日到30日，莖葉和根部可溶性糖含量均有不同程度增加，而100 mg/L GA3處理的大苗從6月23日開(kāi)始莖葉部分可溶性糖含量降低，這是由于在一定范圍內(nèi)，a-淀粉酶與GA3的濃度成正比，GA3誘導(dǎo)a-淀粉酶的合成，使淀粉分解后產(chǎn)生大量的糖類(lèi)，為早期抽薹的發(fā)生奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)[13]。其莖葉和根部可溶性糖含量在6月30日之后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這是由于當(dāng)歸早期抽薹對(duì)可溶性糖的大量需求所致。

蛋白質(zhì)是重要的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，也是成花的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[14]，因此，花芽分化過(guò)程中需要大量的蛋白質(zhì)和氨基酸。外源激素處理的當(dāng)歸莖葉和根部可溶性蛋白含量總體變化呈“升-降-升”趨勢(shì)，莖葉變化趨勢(shì)相對(duì)較明顯，且6月16日后NAA處理含量高于其他處理，說(shuō)明NAA可促進(jìn)可溶性蛋白質(zhì)的積累，有利于降低C/N比，與其早期較低抽薹率相對(duì)應(yīng)。

外源激素和種苗大小處理的當(dāng)歸莖葉部分游離氨基酸含量變化趨勢(shì)呈“M”形；根部游離氨基酸含量變化曲線(xiàn)呈雙峰型。在當(dāng)歸成藥前期，變化趨勢(shì)明顯，尤以100mg/LNAA處理的中苗莖葉內(nèi)游離氨基酸含量升高最為明顯且達(dá)最大值，與其前期相對(duì)較低的抽薹率相符合，但在當(dāng)歸成藥中后期，各處理莖葉和根部游離氨基酸含量變化范圍較集中。說(shuō)明NAA促進(jìn)當(dāng)歸莖葉內(nèi)游離氨基酸的積累，有利于降低C/N比，進(jìn)而降低早期抽薹率。

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