黃艷萍，袁萍，沈曉萌，劉浩，劉德玲

(廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院 南藥資源保護(hù)與利用工程技術(shù)開發(fā)研究中心 廣東 廣州 510520)

·中藥農(nóng)業(yè)·

不同水分處理對(duì)廣藿香生長(zhǎng)、生理生化特性及有效物質(zhì)積累的影響△

黃艷萍*，袁萍，沈曉萌，劉浩，劉德玲

(廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院 南藥資源保護(hù)與利用工程技術(shù)開發(fā)研究中心 廣東 廣州 510520)

目的：研究不同水分處理對(duì)廣藿香生長(zhǎng)、生理生化特性及有效物質(zhì)累積的影響。方法：采用盆栽水分脅迫試驗(yàn)方法，對(duì)不同水分處理下廣藿香生長(zhǎng)、生理生化特性以及有效成分累積的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，結(jié)合統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析比較。結(jié)果：隨著土壤水分的降低，廣藿香株高和地上部分干重、莖粗、葉片指數(shù)、分蘗數(shù)呈先升高后逐漸下降趨勢(shì)；脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過(guò)氧化氫酶(CAT)和過(guò)氧化物酶(POD)含量均呈先下降后上升趨勢(shì)；揮發(fā)油含量先上升后下降，百秋李醇和廣藿香酮含量均呈上升趨勢(shì)。結(jié)論：在土壤水分80%～85%處理下，廣藿香能保持一定的抗?jié)B透脅迫能力和清除活性氧的能力，且能增加藥材產(chǎn)量和提高有效成分的累積。

廣藿香；水分處理；生長(zhǎng)；生理生化；有效成分

廣藿香為唇形科植物廣藿香Pogostemoncablin(Blanco)Benth.的干燥地上部分，是臨床上常用的芳香化濕藥，味辛、性微溫，歸脾、胃、肺經(jīng)，具有芳香化濁、開胃止嘔、發(fā)表解暑的功效[1]。為藿香正氣口服液、藿香正氣水、藿膽丸以及抗病毒口服液等中成藥的重要組成藥材。目前，有關(guān)廣藿香的研究主要集中在真?zhèn)舞b別、藥理、化學(xué)成分及抗鹽堿等方面[2]。然而，有關(guān)人工栽培過(guò)程中廣藿香的需水規(guī)律尚未見文獻(xiàn)報(bào)道，廣東是廣藿香的主產(chǎn)區(qū)，每年3月至9月在產(chǎn)區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)暴曬、驟雨的天氣，土壤水分含量對(duì)廣藿香的生長(zhǎng)、生理生化特性和有效成分積累是否有影響，目前尚無(wú)研究報(bào)道。本文通過(guò)盆栽試驗(yàn)，對(duì)不同水分處理下廣藿香生長(zhǎng)、生理生化特性和有效成分積累的變化規(guī)律進(jìn)行研究，為廣藿香規(guī)范化栽培中合理供水提供依據(jù)。

1 材料

試驗(yàn)材料為試管培養(yǎng)廣藿香幼苗，由廣東省中藥研究所提供，經(jīng)廣東省中藥研究所袁亮鑒定為Pogostemoncablin(Blanco)Benth.。

盆栽試驗(yàn)于2014年3月-6月在廣東省中藥研究所南藥試驗(yàn)基地進(jìn)行。選用的盆口直徑20 cm，高15 cm的塑料盆。土壤為沙壤土。每盆裝土3 kg，田間土壤水分24.6%。廣藿香幼苗于2014年3月1日移載盆中，移栽后正常灌水，生長(zhǎng)3個(gè)月后，選擇正常生長(zhǎng)，一致的幼苗作為供試材料。

2 方法

2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別設(shè)置為土壤水分90%～100%(S1)，80%～85%(S2)，65%～70%(S3)，50%～55%(S4)，35%～40%(S5)，每盆1株，為保持盆內(nèi)水分和避免根系伸出土壤，于每1盆下面墊一塑料托盤，于6月1日采用稱重法進(jìn)行水分控制?？厮陂g每隔1d下午18∶00稱取盆重，補(bǔ)充失去的水分，使各處理保持設(shè)定的相對(duì)含量。每處理5個(gè)重復(fù)，開始控水處理1個(gè)月后采集樣品測(cè)定各指標(biāo)。

2.2 測(cè)定方法

取樣時(shí)將各處理植株從盆中挖出，迅速帶回實(shí)驗(yàn)室，先摘取植株中部健康成熟葉片0.5 g左右并稱重后立即置于液氮用于生理生化指標(biāo)的測(cè)定。然后將植株分為地上地下兩部分，先用直尺測(cè)定株高和、根長(zhǎng)，分蘗數(shù)，而后分別烘干后稱重。

SOD活性采用氮藍(lán)四唑(NBT)光化還原法測(cè)定、POD測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法、CAT活性采用紫外吸收法測(cè)定、丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定；脯氨酸采用酸性茚三酮法測(cè)定；可溶性蛋白采用考馬斯亮藍(lán)G-250法測(cè)定[3～4]。

廣藿香揮發(fā)油測(cè)定采用水蒸氣蒸餾法[5]；百秋里醇和廣藿香酮含量測(cè)定[6]：色譜條件：安捷倫DB-1毛細(xì)管柱，升溫程序：初始溫度為120 ℃，保留2 min后以每分鐘10 ℃的速率升溫至220 ℃，載氣為高純氦氣，分流比：50∶1。供試品的制備：將水蒸氣蒸餾提取出的廣藿香油稱取，置于的容量瓶中，加入正己烷至刻度，搖勻，即得供試品溶液。

2.3 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0和Excel 2003進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，采用Ducan法進(jìn)行多重比較。

3 結(jié)果與分析

3.1 水分脅迫對(duì)廣藿香生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響

從表1可以看出，隨著土壤含水量的降低，廣藿香的株高、莖粗、葉片指數(shù)和分蘗數(shù)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，且各處理間差異顯著。和S1處理相比較，在S2處理下，廣藿香株高增加了14.37%，地上部分干重增加16.51%，莖粗增加了16.67%，葉片指數(shù)增加了22.55%，分蘗數(shù)增加了10%。

表1 不同水分脅迫對(duì)廣藿香生長(zhǎng)的影響(x±s，n=5)

注：不同字母表示不同處理在5%水平上的差異顯著，P<0.05。

3.2 水分處理對(duì)廣藿香生理特性的影響

從表2可以看出，隨著土壤含水量的降低，脯氨酸、可溶性蛋白、MDA、SOD、CAT和POD均呈先下降后上升，并以S2處理最低。和S1處理相比較，在S2處理下，廣藿香脯氨酸含量降低了17.19%，可溶性蛋白下降了19.81%，SOD活性下降了7.88%，POD下降了20.50%，CAT活性下降了31.42%，MDA含量下降了13.44%。

表2 不同水分脅迫對(duì)廣藿香生理生化特性的影響(x±s，n=5)

注：不同字母表示不同處理在5%水平上的差異顯著，P<0.05。

3.3 水分處理對(duì)廣藿香有效物質(zhì)積累的影響

不同水分處理對(duì)廣藿香揮發(fā)油含量影響不一致，S2，S3處理對(duì)揮發(fā)油含量影響未產(chǎn)生顯著影響，S3、S4處理?yè)]發(fā)油含量顯著降低，和S1處理相比分別減少19.81%和42.45%。不同水分處理對(duì)廣藿香中百秋里醇和廣藿香酮積累有明顯的促進(jìn)作用，隨土壤含水量的降低，百秋里醇含量增加22.01%，16.21%，13.32%，7.14%(P<0.05)；廣藿香酮含量增加8.89%，4.44%，2.96%，2.07%(P<0.05)。

表3 不同水分脅迫對(duì)廣藿香有效成分積累的影響(x±s，n=5)

注：不同字母表示不同處理在5%水平上的差異顯著，P<0.05。

4 討論

土壤水分含量減少通常會(huì)引起植物水分虧缺，延緩、停止或破壞植物的正常生長(zhǎng)，并且通過(guò)抑制葉片伸展等使光合作用受到抑制，進(jìn)一步影響植物的生長(zhǎng)發(fā)育[7-9]。本實(shí)驗(yàn)以廣藿香為研究對(duì)象，考察了水分處理對(duì)其生長(zhǎng)特性的影響，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看，不同的水分處理均對(duì)廣藿香地上部分生長(zhǎng)產(chǎn)生明顯影響，以土壤水分80%～85%時(shí)，廣藿香產(chǎn)量最高，土壤水分降至50%～55%時(shí)，廣藿香生長(zhǎng)受到抑制，產(chǎn)量下降，因此在廣藿香生長(zhǎng)期可進(jìn)行適度節(jié)水灌溉。

水分脅迫對(duì)植物的傷害表現(xiàn)在多個(gè)方面，對(duì)于脅迫造成的壓力，生理代謝迅速作出調(diào)整以保證細(xì)胞的正常生理功能[10]。滲透調(diào)節(jié)是植物響應(yīng)水分脅迫的一個(gè)重要生理保護(hù)機(jī)制，脯氨酸作為一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，在水分虧缺時(shí)下大量增加是植物的第一生理反應(yīng)[11]，當(dāng)土壤水分不足時(shí)，脯氨酸大量積累有助于保持細(xì)胞原生質(zhì)與環(huán)境滲透平衡，防止水分散失，緩解逆境對(duì)植物的危害[12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著土壤含水量的降低，廣藿香葉片脯氨酸含量有所下降，表明廣藿香具有一定的耐干旱能力；當(dāng)土壤水分下降到50%～55%時(shí)，脯氨酸含量大幅增加，說(shuō)明廣藿香能對(duì)水分脅迫產(chǎn)生適應(yīng)反應(yīng)。可溶性蛋白是植物體適應(yīng)干旱脅迫過(guò)程中重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，它可以提高細(xì)胞內(nèi)溶質(zhì)濃度，降低水勢(shì)，使其能從外界繼續(xù)吸水以維持植物體的正常生長(zhǎng)[13]。隨著土壤含水量的降低，廣藿香可能出啟動(dòng)了新的蛋白合成機(jī)制，產(chǎn)生新的脅迫蛋白，以維持細(xì)胞內(nèi)較低的滲透勢(shì)，從而蛋白含量有所上升，具有一定抗逆境能力。

SOD、POD和CAT是植物體內(nèi)清除活性氧的關(guān)鍵酶，對(duì)維護(hù)膜結(jié)構(gòu)的完整性和功能的正常有重要作用，而MDA是生物膜氧化的產(chǎn)物，具有很強(qiáng)的細(xì)胞毒性，它的量可作為植物受脅迫傷害程度的重要指標(biāo)[14]。這些指標(biāo)含量越低，表明植物受到的逆境脅迫程度越低。本試驗(yàn)表明，在土壤水分80%～85%時(shí)，廣藿香葉細(xì)胞膜系統(tǒng)沒有受到脅迫的傷害，說(shuō)明其細(xì)胞膜的穩(wěn)定性強(qiáng)，能適應(yīng)一定的干旱環(huán)境。

次生代謝成分通常是中藥材發(fā)揮臨床療效的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是評(píng)價(jià)藥材質(zhì)量的重要指標(biāo)，揮發(fā)油、百秋李醇和廣藿香酮成分被認(rèn)為是廣藿香主要活性成分[15]。本研究考察了不同水分處理對(duì)廣藿香中揮發(fā)油、百秋李醇和廣藿香酮積累的影響，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在土壤水分80%～85%和65%～70%時(shí)，對(duì)揮發(fā)油含量的影響不明顯，在土壤水分50%～55%和35%～40%時(shí)，揮發(fā)油含量有所下降，隨著土壤水分的下降，對(duì)百秋李醇和廣藿香酮成分的積累則有明顯的促進(jìn)作用。

綜上述，土壤水分80%～85%時(shí)，廣藿香植株能通過(guò)調(diào)節(jié)自身生長(zhǎng)和保護(hù)酶系統(tǒng)，滲透物質(zhì)和丙二醛含量等來(lái)抵抗水分脅迫的傷害，表現(xiàn)出一定的耐旱能力。在此處理下，廣藿香所含有效成分的累積增加，即適度干旱對(duì)于生長(zhǎng)期的廣藿香產(chǎn)量與品質(zhì)提高有利。

[1] 羅集鵬，馮毅凡，郭曉玲.石牌藿香的揮發(fā)油成分分析[J].中草藥，2001，32(4)：299-302.

[2] 杜一民，陳汝筑，胡本榮.廣藿香的化學(xué)成分及其藥理作用研究進(jìn)展[J].中藥新藥與臨床藥理，1998，9(4)：238-241.

[3] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000：119.

[4] 王學(xué)奎.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M] 北京：高等教育出版社，2006.

[5] 國(guó)家藥典委員會(huì).中華人民共和國(guó)藥典：一部[S].北京：中國(guó)醫(yī)藥科技出版社，2010：42.

[6] 汪小根，莫小路，蔡岳文.組培廣藿香與扦插廣藿香中百秋里醇和廣藿香酮的含量對(duì)比分析[J].藥物分析雜志，2009，29(1)：96-99.

[7] 孫亞昕，巢建國(guó)，谷巍，等.干旱脅迫對(duì)不同產(chǎn)地黑三棱生理生化的影響[J].中藥材，2014，37(3)：369-371.

[8] 司燦，張君毅，徐護(hù)朝.藥用植物在干旱脅迫下生長(zhǎng)代謝變化規(guī)律及應(yīng)答機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中國(guó)中藥雜志，2014，39(13)：2432-3243.

[9] 周潔，郭蘭萍，張霽，等.藥用植物對(duì)干旱脅迫的響應(yīng)及受控實(shí)驗(yàn)[J].中國(guó)中藥雜志，2010，35(15)：1919-3-1924.

[10] 謝志玉，張文輝，劉新成.干旱脅迫對(duì)文冠果幼苗生長(zhǎng)和生理生化特征的影響[J].西北植物學(xué)報(bào)，2010，30(5)：948.

[11] Xue LL，Anjum SA，Wang LG，et al.Ifluence of straw mulch on yield，chlorophyll contents，lipid peroxidation and antioxidant enzymes activities of soybean under drought stress[J].J Food Agric Environ，2011，9(2)：694.

[12] Anjum SA，Xie XY，Wang LG，et al.Morphological physiological and biochemical responses of plants to drought sgress[J].Afr J Agric Ress，2011，6(9)：2062.

[13] 譚曉榮，胡韜綱，戴媛，等.不同干旱方式對(duì)小麥幼苗可溶性蛋白含量及總抗氧化力的影響[J].河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，29(1)：42-47.

[14] Elstner EF.Oxygen activation and oxygen toxicity[J].Ann Rev Plant Physiol，1982，33：73.

[15] 張廣文，藍(lán)文健，蘇鏡娛，等.廣藿香精油化學(xué)成分分析及其抗菌活性(Ⅱ)[J].中草藥，2002，33(3)：210-212.

EffectsofWaterStressonGrowthandPhysiological-biochemicalCharacteristicsandContentofActiveConstituentsinPogostemoncablin(Blanco)Benth.

HUANGYanping*，YUANPing，SHENXiaomeng，LIUHao，LIUDeling

(GuangdongFoodandDrugVacationalCollege，Research&DevelopmentCenterforEngineeringandTechnologyofMedicinalResourcesProtectionandUtilizationinSouthChina，Guangzhou510520，China)

Objective：To study the effects of water stress on growth and physiological-biochemical characteristics and content of active constituents inPogostemoncablin(Blanco)Benth.Methods：The gowth，physiological-biochemical characteristics and effective components were measured under water stress conditions therough pot culture experiments.Results：The plant height，dry weight，basal culm thickness，tiller number，leaf areas index increased under light water stress，while decreased under severe water stress；The result also showed that with the decrease of soil water content，praline，soluble protein，MDA，SOD，POD，and CAT content inP.Cablinleaves decreased and then increased，volatile oil content increased and then decreased，patchouli alchol and patchoulenone content increased.Conclusion：P.cablinhas osmotic stress resistance ability and reactive oxygen scavenging capacity at 80% and 85% water treatment，which can improve the yield and quality of medicinal materials.

Pogostemoncablin(Blanco)Benth.；water stress；growth； physiological-biochemical characteristics； active constituents

2014-12-22)

東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2011B020301007)

*

黃艷萍，碩士，研究方向：藥用植物資源學(xué)；Tel：(020)37216552，E-mail：hypgz@126.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.5.014