王嵐 張宇斌 李建新
摘要:以長勢一致的3年生七葉一枝花為材料,在5種栽培基質(zhì)處理下,測定七葉一枝花的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蛋白質(zhì)(Pro)含量、葉綠素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(sug)含量,以探討不同栽培基質(zhì)下七葉一枝花的光合特性、生理特性。結(jié)果表明:在不同栽培基質(zhì)處理下,七葉一枝花的光合特性和生理指標(biāo)均有差異;處理30 d時(shí),栽培基質(zhì)為壤土、牛糞(質(zhì)量比1:1)的處理明顯提高了七葉一枝花的Pn、Tr、Gs、Pro含量、Chl含量;腐殖土、沙土(質(zhì)量比1:1)的處理提高了MDA含量,而栽培基質(zhì)為沙土、牛糞(質(zhì)量比1:1)的處理下七葉一枝花可溶性糖含量呈先降后升的趨勢。結(jié)果可知,適宜種植七葉一枝花的栽培基質(zhì)為壤土、牛糞(質(zhì)量比1:1)。
關(guān)鍵詞:七葉一枝花;栽培基質(zhì);光合特性;生理特性
中圖分類號(hào):S567.23+9.04 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1002—1302(2016)01—0216—04
七葉一枝花(Paris polyphylla)為百合科重樓屬多年生草本植物,屬珍稀瀕危藥用植物,在我國云南、四川、廣西、貴州等地均有分布。七葉一枝花藥用價(jià)值大,在民間主要用于治療各種瘡毒、毒蛇咬傷等。隨著科學(xué)和醫(yī)藥技術(shù)發(fā)展,社會(huì)對(duì)七葉一枝花的需求量逐步增大,以七葉一枝花為原料開發(fā)的一系列中藥、中成藥、美容產(chǎn)品及其他附屬產(chǎn)品也越來越多。目前,有關(guān)七葉一枝花的研究主要集中在薯蕷皂苷的分離及結(jié)構(gòu)鑒定、皂苷含量、黃酮含量、黃酮提取工藝、種子萌發(fā)、組織培養(yǎng)、成分、微量元素等方面。劉艷輝等研究發(fā)現(xiàn),七葉一枝花內(nèi)生真菌次級(jí)代謝產(chǎn)物具有較好體外抑制肝癌細(xì)胞的活性;田啟建等將人工栽培七葉一枝花的物候期劃分成出苗期、伸長期、展葉期、開花期、結(jié)實(shí)期、枯死期、萌芽期、越冬期等8個(gè)時(shí)期;孟繁蘊(yùn)等對(duì)七葉一枝花同屬植物重樓進(jìn)行了引種馴化和繁殖研究;楊永紅等對(duì)滇重樓種子中氨基酸和元素進(jìn)行了分析測定。有關(guān)栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花光合、生理特性影響的研究鮮見報(bào)道。植物生命活動(dòng)受多種因子綜合影響,不同栽培基質(zhì)有不同的透氣性和持水、持肥能力,是植物生長的重要影響因子之一,植物產(chǎn)能在很大程度上取決于栽培基質(zhì)質(zhì)量。本研究探討了不同栽培基質(zhì)處理對(duì)七葉一枝花光合、生理特性的影響,旨在研究適宜七葉一枝花生長發(fā)育的栽培基質(zhì),為其人工種植和引種馴化提供基礎(chǔ)。
1材料與方法
1.1材料與儀器
1.1.1試驗(yàn)材料 以生長一致的3年生七葉一枝花為試驗(yàn)材料。
1.1.2儀器設(shè)備 LI-6400型便攜式光合儀(美國基因公司);T5新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司);80-2型離心機(jī)(江蘇省金壇市中大儀器廠);DHG-9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);AR124CN型電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司]。
1.2試驗(yàn)處理
將長勢一致的3年生七葉一枝花移栽到20 cm口徑的塑料盆中,60 d適應(yīng)性培育后進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)設(shè)置5種栽培基質(zhì),分別為壤土、沙土和牛糞(質(zhì)量比1:1)、壤土和牛糞(質(zhì)量比1:1)、腐殖土和沙土(質(zhì)量比1:1)、壤土和腐殖土(質(zhì)量比1:1),分別記為處理Ⅰ、處理Ⅱ、處理Ⅲ、處理Ⅳ、處理V,測定處理后10、20、30 d的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、蛋白質(zhì)(Pro)含量、葉綠素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖(sug)含量。每個(gè)處理3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)選取10~15株七葉一枝花,不同處理間栽培管理技術(shù)相同。
1.3測定指標(biāo)及方法
1.3.1光合特性測定 采用TJT-6400型便攜式光合作用測定系統(tǒng)測定七葉一枝花葉片的光合特性。測定指標(biāo)有:凈光合速率(Pn)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、胞間CO2濃度(Ci)、蒸騰速率(Tr)。選擇在晴天9:00—11:00進(jìn)行測定,測定時(shí)保持葉片自然著生角度和方向不變。
1.3.2生理特性測定 蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法;葉綠素含量測定采用分光光度法;丙二醛含量測定采用硫代巴比妥酸法;可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法。
1.4數(shù)據(jù)處理
采用SPSS 16.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行AVOVA分析;采用Excel軟件作圖。
2結(jié)果與分析
2.2不同栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花生理特性的影響
2.2.1不同栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花蛋白質(zhì)含量的影響 蛋白質(zhì)是植物生命代謝活動(dòng)的重要物質(zhì),是植物代謝的重要指標(biāo)之一。由表2可知,不同栽培基質(zhì)處理下,七葉一枝花蛋白質(zhì)含量不同。隨著處理時(shí)間延長,各處理下七葉一枝花蛋白質(zhì)含量均呈持續(xù)上升趨勢,30 d時(shí)處理Ⅲ的蛋白質(zhì)含量最高(18.83 mg/g),處理Ⅳ的蛋白質(zhì)含量最低(12.56 mg/g)。在處理時(shí)間內(nèi),蛋白質(zhì)含量增幅由高到低為處理Ⅲ>處理I>處理Ⅱ>處理Ⅴ>處理Ⅳ。含有沙土栽培基質(zhì)處理的蛋白質(zhì)含量明顯低于其他處理,說明七葉一枝花不適合在沙土中種植。
2.2.2不同栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花葉綠素含量的影響 葉綠體色素是植物進(jìn)行光合作用的重要物質(zhì)。由表2可見,不同處理問七葉一枝花葉綠素含量不同。隨著處理時(shí)間延長,各處理葉綠素含量均呈上升趨勢,30 d時(shí)處理Ⅲ的葉綠素含量最高(3.36 mg/g),處理Ⅳ的葉綠素含量最低(1.81 mg/g)。試驗(yàn)結(jié)果表明,將牛糞摻入壤土處理后,顯著提高了七葉一枝花葉綠素含量,添加適量有機(jī)肥能改善土壤營養(yǎng),這與馮曉英等用適量無機(jī)肥配施烤煙能增加葉綠素含量的研究結(jié)果一致。
2.2.3不同栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花可溶性糖含量的影響可溶性糖是植物重要代謝產(chǎn)物之一。當(dāng)植物處于不利環(huán)境時(shí),機(jī)體可提高可溶性糖含量來響應(yīng)環(huán)境。由表2可以看出,隨著處理時(shí)間延長,處理Ⅱ的可溶性糖含量呈先降后升的趨勢,其他處理的可溶性糖含量呈持續(xù)上升趨勢,在30 d時(shí)處理Ⅲ、Ⅰ的可溶性糖含量分別是4.68、4.57 mg/g,與其他處理差異顯著(P<0.05),而處理Ⅳ的可溶性糖含量最低(2.99 mg/g),試驗(yàn)結(jié)果說明沙土不利于七葉一枝花的可溶性糖積累。
2.2.4不同栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花丙二醛含量的影響 植物在不利條件下往往發(fā)生膜脂過氧化作用,產(chǎn)生丙二醛,其含量多少反映膜脂過氧化及膜傷害的程度。由表2可知,隨著處理時(shí)間延長,各處理MDA含量均呈上升趨勢,且各處理的MDA含量有差異,在30 d時(shí)差異顯著(P<0.05),處理Ⅳ的MDA含量最高(0.032 6μmol/g),處理Ⅲ的MDA含量最低(0.014 4μmol/g)。
3結(jié)論與討論
3.2不同栽培基質(zhì)對(duì)七葉一枝花生理特性的影響
植物生命活動(dòng)受多種因子綜合影響,不同栽培基質(zhì)有不同的透氣性和持水、持肥能力,是植物生長的重要影響因子。徐守真等研究認(rèn)為,適量施肥能有效增加懷地黃脫毒苗的葉綠素含量,促進(jìn)光合速率;李國英等研究表明,不同播期和土壤對(duì)紅菜薹可溶性糖、可溶性蛋白質(zhì)含量的影響不同;曾黎明等研究認(rèn)為,施用生物有機(jī)肥能提高土壤有機(jī)質(zhì)含量,增強(qiáng)土壤轉(zhuǎn)化酶活性,提高鮮薯、淀粉產(chǎn)量。本研究表明,在試驗(yàn)時(shí)期內(nèi),隨著處理時(shí)間延長,七葉一枝花蛋白質(zhì)、葉綠素、丙二醛含量均呈上升趨勢,其中蛋白質(zhì)、葉綠素含量最高的是處理Ⅲ,最低的是處理Ⅳ,說明將適量牛糞加入壤土的栽培基質(zhì)適合七葉一枝花的生長。隨著處理時(shí)間延長,丙二醛含量最高的是處理Ⅳ,最低的是處理Ⅲ,處理Ⅱ的可溶性糖含量呈先升后降趨勢,其他處理的可溶性糖含量呈持續(xù)上升趨勢,說明用沙土摻入腐殖土或壤土的栽培基質(zhì)不利于七葉一枝花的蛋白質(zhì)、葉綠素、丙二醛含量積累,這與張銀麗等的研究結(jié)果一致,但與郭水良等的研究結(jié)果相反,具體原因有待深入研究。綜上,適宜七葉一枝花生長的栽培基質(zhì)是壤土和牛糞(質(zhì)量比1:1)。
本研究僅對(duì)影響七葉一枝花生長發(fā)育的栽培基質(zhì)因子進(jìn)行了初步探討,對(duì)影響七葉一枝花生長發(fā)育的其他因子,如土壤pH值、內(nèi)源激素以及各因子問的交互作用等還需進(jìn)一步研究。