孟肖+張紅瑞+陳明明+高致明

摘要：以河南省3個(gè)種源丹參為材料，通過對(duì)丹參苗期生理指標(biāo)動(dòng)態(tài)變化及農(nóng)藝性狀的分析，研究不同海拔對(duì)丹參幼苗的影響。結(jié)果表明：3個(gè)海拔對(duì)丹參幼苗部分生理指標(biāo)在生長(zhǎng)期間表現(xiàn)出先升后降的變化趨勢(shì)，部分生長(zhǎng)時(shí)期可溶性糖、可溶性蛋白和丙二醛含量隨海拔的升高而增加，超氧化物歧化酶活性在中海拔處最低，過氧化物酶活性在3個(gè)海拔間規(guī)律不明顯；3個(gè)種源丹參植株性狀在同一海拔區(qū)差異基本不顯著；同種源丹參性狀在3個(gè)海拔間存在差異，地上部高、根長(zhǎng)、直徑、鮮質(zhì)量和干質(zhì)量等指標(biāo)在中、低海拔與高海拔間達(dá)到極顯著差異。結(jié)果表明，低、中海拔地區(qū)較適宜丹參育苗，且幼苗狀態(tài)良好，高海拔地區(qū)在一定程度上限制了丹參幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育。

關(guān)鍵詞：海拔；種源；丹參；生理特性；農(nóng)藝性狀

中圖分類號(hào)： S567.5+30.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2016）04-0242-03

丹參為唇形科植物丹參（Salvia miltiorrhiza Bunge.）的干燥根及根莖，具有活血化瘀、寧心安神、行氣止痛、養(yǎng)血益血等功效。丹參在臨床中具有廣泛的藥理作用，在治療心血管疾病、肝硬化、潰瘍類疾病、腫瘤及新生兒缺氧性腦病等方面具有顯著的治療效果[1]。目前，除制藥外，丹參被廣泛地制作成保健茶，用于冠心病、心絞痛、“三高癥”、肝硬化等的治療與預(yù)防。

隨著用量的增加和野生藥材的減少，丹參在華北、華東、中南、西北、 西南等部分省份均有栽培，但各地區(qū)丹參品質(zhì)卻有較大的差異。影響丹參原藥材質(zhì)量的因素主要有丹參種質(zhì)、產(chǎn)地和栽培技術(shù)。丹參種質(zhì)資源豐富，在生物學(xué)特性、農(nóng)藝性狀、根系性狀等方面各具特點(diǎn)，除了《中國(guó)植物志》上提到的丹參類型外，各產(chǎn)地逐漸形成了不同的丹參類型，不同種源丹參引種后有效成分含量也存在差異。栽培管理技術(shù)主要受人為因素的控制，因此產(chǎn)地是除種質(zhì)外影響丹參藥材品質(zhì)的又一不可控因素。丹參各栽培基地海拔均不相同，導(dǎo)致其土壤性質(zhì)及光照、水分、溫度、氧分含量等都有差異，海拔成為研究植物生理生態(tài)和發(fā)育進(jìn)程在環(huán)境資源梯度格局上變化的理想天然試驗(yàn)場(chǎng)[2]。植物各方面如產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)成分尤其是苗期的生長(zhǎng)在不同海拔地區(qū)受到如土壤、水、光、溫度及生育期的綜合影響。本試驗(yàn)通過對(duì)丹參的種源和育苗地點(diǎn)進(jìn)行研究，探索不同海拔條件下3個(gè)種源丹參幼苗的特性，以期為丹參移栽及引種栽培提供技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇成熟、無病害的3個(gè)種源丹參種子，分別取自3個(gè)海拔：（1）B1（海拔679 m）；（2）B2（海拔314 m）；（3）B3（海拔95 m）。

1.2 試驗(yàn)材料設(shè)計(jì)

于2014年7月將3個(gè)種源撒播于不同試驗(yàn)基地。設(shè)置3個(gè)海拔的試驗(yàn)地點(diǎn)，分別為：（1）A1（海拔1 386 m的小葦園村責(zé)任地）；（2）A2（海拔679 m的車村鎮(zhèn)責(zé)任地）；（3）A3（海拔95 m的河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教園區(qū)）。9月1日開始取各試驗(yàn)地丹參幼苗并進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，每30 d取樣1次，共4次。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 生理特性 分4次對(duì)3個(gè)海拔處B2種源的丹參幼苗進(jìn)行生理生化指標(biāo)測(cè)定：可溶性糖含量測(cè)定采用苯酚法[3]；可溶性蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[4]；超氧化物歧化酶（SOD）活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法[4]；過氧化物酶（POD）活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚法[4]；丙二醛（MDA）含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[4]。

1.3.2 農(nóng)藝性狀 于12月1日對(duì)3個(gè)海拔處的3個(gè)種源的丹參幼苗進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定：幼苗地上部高測(cè)定從基部到地上部最高處的長(zhǎng)度；根長(zhǎng)使用直尺測(cè)定；根直徑使用游標(biāo)卡尺測(cè)定；植株鮮質(zhì)量及干質(zhì)量使用分析天平測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)使用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 海拔對(duì)丹參苗期生理特性的影響

2.1.1 海拔對(duì)丹參幼苗葉片可溶性糖含量的影響 從圖1可以看出，丹參葉片中可溶性糖含量呈先升后降的趨勢(shì)：從播種至11月，可溶性糖含量持續(xù)積累，11月可溶性糖含量達(dá)到最高值，其后又出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在相同時(shí)期，3個(gè)海拔丹參葉片中的可溶性糖含量表現(xiàn)出差異：10月A1與A2、A3處理相比，可溶性糖含量分別高出了84.17%、128.64%；在其他采樣時(shí)間，A1、A2、A3處理間可溶性糖含量差異不大。相同海拔不同時(shí)間，11月可溶性糖含量變化最為明顯，其中A3處理可溶性糖含量是10月的3.59倍；A1、A2處理增加較少，分別是10月的1.60、2.98倍。

2.1.2 海拔對(duì)丹參幼苗葉片可溶性蛋白含量的影響 從圖2可以看出，丹參葉片中可溶性蛋白含量呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)，與可溶性糖含量的變化一致，可溶性蛋白含量在11月達(dá)到最高值，然后有下降趨勢(shì)。3個(gè)海拔處理間，A3處理可溶性蛋白含量變化最為明顯，12月比11月降低了48.20%，A1、A2處理分別僅降低了15.87%、11.07%。

2.1.3 海拔對(duì)丹參幼苗葉片SOD活性的影響 SOD是存在于植物細(xì)胞中最重要的清除活性氧的酶之一，對(duì)保護(hù)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要作用，SOD活性水平的高低與植物耐性有關(guān)。幼苗生長(zhǎng)期間，3個(gè)海拔處的丹參葉片中SOD活性均表現(xiàn)為上升的趨勢(shì)，12月達(dá)到最高值（圖3）。同時(shí)期不同海拔間SOD活性差異不明顯；同一海拔間，丹參葉片SOD活性在11—12月增加最為明顯，高、中、低3個(gè)海拔處分別升高了128.86%、129.87%、70.47%。

2.1.4 海拔對(duì)丹參幼苗葉片POD活性的影響 POD、過氧化氫酶（CAT）、SOD共同構(gòu)成植物細(xì)胞的保護(hù)酶系統(tǒng)，與光合作用、呼吸作用及生長(zhǎng)素的氧化等有密切關(guān)系。從圖4可以看出，丹參葉片內(nèi)的POD活性呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)：9—10月出現(xiàn)一定的下降，之后又逐漸上升，12月達(dá)到最高值；A1、A2處理的變化趨勢(shì)一致，A3處理則在12月表現(xiàn)出下降；A1、A3處理變化趨勢(shì)較平緩，A2處理變化幅度較大。A1處理從9—10月下降了60.68%，10—12月上升了152.17%；A2處理從10—12月上升了278.57%。

2.1.5 海拔對(duì)丹參幼苗葉片MDA含量的影響 從圖5可以看出，丹參幼苗葉片中MDA含量隨葉齡增大逐漸升高，12月達(dá)到最高值。同一海拔丹參葉片的MDA含量以11—12月間增加最明顯，其中A1處理增加了19.15%，A2處理增加了 176.75%，而A3處理則增加了585.84%。同一時(shí)期，3個(gè)海拔間MDA含量也表現(xiàn)出一定的差異：11月，A1處理分別比A2、A3處理高223.12%、253.32%；12月，A3處理MDA含量明顯增加，分別高出A1、A2處理62.91%、126.63%。

2.2 越冬時(shí)期海拔與種源對(duì)丹參幼苗形態(tài)的影響

農(nóng)藝性狀指標(biāo)更直觀地反映出環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。從表1可以看出，不同海拔和種源間丹參幼苗植株的性狀存在一定的差異，其中地上部高、根長(zhǎng)、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量的差異較為明顯，直徑則差異較小。對(duì)丹參各項(xiàng)性狀指標(biāo)進(jìn)行方差分析，從表2可以看出，海拔對(duì)地上部高、根長(zhǎng)、直徑、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量均有極顯著差異；種源、海拔與種源的互作則對(duì)丹參幼苗幾乎沒有顯著性影響。

對(duì)3個(gè)海拔間的丹參幼苗各項(xiàng)性狀指標(biāo)進(jìn)行多重比較，表3結(jié)果表明，高、中、低海拔對(duì)丹參各農(nóng)藝性狀的影響均有顯著性差異。地上部高在A3、A2處理與A1處理間均差異極顯著，A3與A2處理無顯著差異；根長(zhǎng)在A1、A2、A3處理間均表現(xiàn)出極顯著差異；直徑在A1處理與A2、A3處理間無顯著差異；鮮質(zhì)量在A3、A2處理與A1處理間呈極顯著差異，A3處理與A2處理無顯著差異；干質(zhì)量在A3、A2處理與A1處理間差異極顯著，A3與A2處理間差異顯著。

3 結(jié)論與討論

對(duì)同海拔丹參幼苗進(jìn)行比較，丹參葉片生理特性隨著幼苗的生長(zhǎng)表現(xiàn)出穩(wěn)定的變化趨勢(shì)。從播種至11月氣溫適宜，光照充足，丹參幼苗快速生長(zhǎng)；11月以后丹參幼苗生長(zhǎng)隨氣溫的下降受到抑制，且逐漸受到一定的低溫傷害，葉片需消耗更多的物質(zhì)抵御逆境。丹參葉片中可溶性糖、可溶性蛋白含量隨幼苗生長(zhǎng)快速積累，在11月表現(xiàn)最高，之后含量隨溫度降低而降低。丹參葉片中的保護(hù)酶系統(tǒng)SOD、POD和膜損傷程度指標(biāo)MDA同時(shí)表現(xiàn)出類似的趨勢(shì)，隨著葉片生長(zhǎng)老化，SOD活性、POD活性、MDA含量逐漸增大；11—12月，丹參幼苗為抵抗低溫傷害，SOD活性、POD活性急劇增大，MDA含量也隨著細(xì)胞受到的損傷增加。同時(shí)期由于海拔的差異導(dǎo)致溫度、濕度、光照等環(huán)境因子各不相同，高、中、低海拔對(duì)丹參影響也不一樣，由于高海拔的條件更為極端，丹參葉片中的可溶性糖、可溶性蛋白、MDA含量與SOD、POD活性均在高海拔地區(qū)表現(xiàn)最高。

丹參生長(zhǎng)過程中受溫度、濕度、土壤等方面的影響，不同海拔間丹參幼苗的性狀表現(xiàn)出一定的差異。在高海拔地區(qū)，晝夜溫差大且濕度較大，對(duì)丹參育苗的出苗階段非常有利，但也由于高海拔環(huán)境下植物全年生育期較短，導(dǎo)致苗期延長(zhǎng)。尤其是地上部高、根長(zhǎng)及植株質(zhì)量方面，高海拔與中、低海拔間差異顯著，而中海拔與低海拔間差異較小。種源則對(duì)丹參幼苗產(chǎn)生影響，這可能是因?yàn)榈?個(gè)種源均來自河南省內(nèi)，引種的范圍較小而沒有表現(xiàn)出顯著的差異。

地球上的氣候按緯度、經(jīng)度、高度3個(gè)方向改變，植被也沿著這3個(gè)方向交替分布。前二者構(gòu)成植被的水平分布，后者構(gòu)成植被的垂直分布[5]。海拔不同，其土壤性質(zhì)及光照、水分、溫度、氧分含量等都表現(xiàn)出差異，海拔升高100m，溫度降低0.62 ℃。降水隨海拔的升高而增加，當(dāng)海拔達(dá)到一定高度，降水量又隨海拔升高而降低。丹參栽培分為育苗、移栽2個(gè)部分，研究海拔對(duì)丹參幼苗生長(zhǎng)的影響，有助于尋找合適的丹參育苗基地，減輕因環(huán)境因素如高溫等對(duì)丹參育苗的影響，最大程度地簡(jiǎn)化育苗過程，降低丹參栽培上的成本。

丹參在中國(guó)栽培廣泛，類型豐富，如大葉型、小葉型和野生型品種[6]，圓葉、狹葉、矮莖和高莖4個(gè)丹參品系[7]，裕丹參中的5個(gè)變異類型[8]等。舒志明等對(duì)8個(gè)不同來源的丹參種質(zhì)進(jìn)行研究和比較評(píng)價(jià)，結(jié)果表明：8個(gè)丹參種質(zhì)在株高、冠幅、莖、葉、花冠顏色，以及根部性狀方面均存在明顯差異[9]。隨著信息化的發(fā)展，丹參種苗流通廣泛，異地引種后的丹參質(zhì)量和產(chǎn)量也是需要考慮的內(nèi)容之一。楊新杰等研究發(fā)現(xiàn)：山東、河南、四川中江集鳳鎮(zhèn)等產(chǎn)地丹參在四川中江引種后，有效成分含量依然較高，而河北、山東部分地區(qū)的丹參在引種后由引種前質(zhì)量較佳變?yōu)橐N后質(zhì)量較次或者由較次變?yōu)檩^佳[10]。因此，種源選擇也是丹參育苗過程中需要關(guān)注的問題之一。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，種源對(duì)丹參的各項(xiàng)指標(biāo)有部分影響，海拔則對(duì)生理生化指標(biāo)有一定影響，對(duì)丹參的農(nóng)藝性狀有極顯著的影響，結(jié)果為更深入研究提供了一定參考。由于受試驗(yàn)地區(qū)和種源的影響，本試驗(yàn)僅對(duì)河南省范圍內(nèi)的丹參育苗進(jìn)行了研究。

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