赤霉素和矮壯素對(duì)水飛薊生長(zhǎng)及有效成分含量的影響

劉廣娜　趙權(quán)++楊祥波等

摘要：以菊科植物水飛薊為試驗(yàn)材料，研究不同濃度赤霉素和矮壯素溶液對(duì)水飛薊賓含量和一些生理特征的影響。結(jié)果表明，在100～300 mg/L赤霉素處理下，水飛薊賓的含量先下降后上升，但低于對(duì)照；丙二醛含量、超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT）、葉綠素含量、水飛薊產(chǎn)量和株高均在200 mg/L時(shí)達(dá)到最高值。在100～300 mg/L矮壯素處理下，水飛薊賓的含量、丙二醛含量、SOD、CAT、葉綠素含量均隨著濃度增加而增大，而POD、水飛薊產(chǎn)量和株高變化不大。

關(guān)鍵詞：水飛薊；水飛薊賓；赤霉素；矮壯素

中圖分類號(hào)： S567.204文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2015）11-0334-03

收稿日期：2011-11-07

基金項(xiàng)目：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院重點(diǎn)學(xué)科培育項(xiàng)目。

作者簡(jiǎn)介：劉廣娜（1982—），女，吉林臨江人，碩士，講師，研究方向生物技術(shù)在中草藥中的應(yīng)用。E-mail：95471067@qq.com。

通信作者：趙權(quán)，博士，教授，研究方向中草藥遺傳機(jī)理研究。E-mail：zhaoquanbs@163.com。水飛薊（Silybum marianum Gaertn.） 為菊科水飛薊屬草本植物，是治療肝炎的民間用藥。20 世紀(jì) 60 年代末，德國(guó)藥學(xué)家Wanger 等首次從水飛薊果實(shí)中提取出了藥用活性成分，并將其命名為 sily-marin[1]。此后，國(guó)內(nèi)外醫(yī)藥研究者對(duì)水飛薊的栽培育種[2]、化學(xué)成分[3]、提取工藝[4]及藥理藥效[5]等各方面均進(jìn)行了較深入的研究。目前研究發(fā)現(xiàn)，水飛薊素除具有預(yù)防和治療肝膽疾病外，還具有抗氧化、抗輻射、抗腫瘤、提高免疫力等多種功能[6]。赤霉素是調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育的五大激素之一，與植物的生長(zhǎng)和發(fā)育有著密切關(guān)系。目前使用最廣泛、研究最多的是赤霉素類的赤霉素酸（GA3），其主要功能是刺激莖頂端細(xì)胞分裂、刺激莖伸長(zhǎng)和促進(jìn)RNA和蛋白質(zhì)的合成。矮壯素（CCC）是一種植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，它能夠控制植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，促進(jìn)生殖生長(zhǎng)，使植株的節(jié)間縮短、矮壯并抗倒伏，促進(jìn)葉片顏色加深，光合作用加強(qiáng)，提高植株坐果率、抗旱性、抗寒性和抗鹽堿能力。本試驗(yàn)主要研究不同濃度赤霉素和矮壯素對(duì)水飛薊賓含量和一些生理特征的影響，選出適宜濃度的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑，探索水飛薊栽培新技術(shù)，為提高水飛薊相關(guān)品質(zhì)提供理論參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

水飛薊種子由吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院中藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地提供。

1.2田間試驗(yàn)

田間試驗(yàn)采用大田栽培法。于5月中旬播種，7月中旬挑選生長(zhǎng)狀況良好并一致的水飛薊進(jìn)行赤霉素和矮壯素處理，設(shè)定濃度為100、200、300 mg/L，單株噴施量為30 mL，對(duì)照（CK）噴施等量自來(lái)水，每組處理3次重復(fù)。10 d噴1次，連續(xù)噴藥3次。第1次噴藥當(dāng)天測(cè)量株高，以后每隔10 d測(cè)量1次，做好相應(yīng)記錄。

1.3測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1水飛薊賓含量的測(cè)定取HPLC測(cè)定用對(duì)照品溶液各1、2、3、4、5、6 μL，按預(yù)定色譜條件進(jìn)樣分析，以進(jìn)樣量為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，分別得到水飛薊賓A、B的標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1、圖2）。

標(biāo)準(zhǔn)品溶液制備：精確稱取水飛薊素標(biāo)準(zhǔn)品5.0 mg，于50 mL容量瓶中，加甲醇溶解、定容，搖勻，0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，濾液即為HPLC法測(cè)定用各標(biāo)準(zhǔn)品溶液。

供試溶液制備：精確稱量水飛薊新鮮種子5 g，經(jīng)烘箱干燥至種子水分完全散發(fā)。再將烘干的種子粉碎，精確稱量1 g，用50 mL石油醚在70 ℃下回流3 h。待提取完成后，將溶液過(guò)濾，殘?jiān)脼V紙包裹并溫風(fēng)吹干。精確加入150 mL乙酸乙酯，78 ℃水浴回流3 h，過(guò)濾提取液并用20 mL乙酸乙酯分2次洗滌燒瓶以及濾紙。合并濾液和洗滌液濃縮至干，以1 mL色譜純甲醇定容，即為HPLC測(cè)定用水飛薊素供試溶液。

1.3.2丙二醛含量的測(cè)定根據(jù)張治安等的方法[7]測(cè)定丙二醛含量：MDA含量=（CVTV1）/（1 000V2m）。式中，C為MDA濃度（μmol/L）；VT為樣品提取液的總體積，mL；V1為樣品提取液和TBA溶液總反應(yīng)液體積，mL；V2為于TBA反應(yīng)的樣品提取液體積，mL；m為鮮樣品質(zhì)量，g；1 000是將mL換算成L的系數(shù)。

1.3.3超氧化物歧化酶（SOD）活性的測(cè)定根據(jù)張治安等的方法[7]測(cè)定SOD活性：取低溫保存的鮮樣，稱2 g左右的葉片放在50 mL的離心管，加入20 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖溶液（pH值=7.8），研磨，8 000 r/min冷凍離心20 min，上清液為粗酶液。測(cè)試時(shí)取3 mL反應(yīng)液+0.02 mL葉的粗酶液，于光照培養(yǎng)箱中培養(yǎng)6～10 min，650 nm下測(cè)定吸光度。

1.3.4過(guò)氧化物酶（POD）活性的測(cè)定根據(jù)張治安等的方法[7]測(cè)定POD活性：2 mL 0.3%H2O2溶液+0.95 mL 0.2%愈創(chuàng)木酚溶液+1 mL 0.05 mol/L磷酸緩沖溶液（PBS，pH值=7.0）+0.02 mL酶液（對(duì)照用0.05 mol/L磷酸緩沖溶液代替酶液），記錄470 nm處吸光度降低速度。

1.3.5過(guò)氧化氫酶（CAT）活性的測(cè)定根據(jù)張治安等的方法[7]測(cè)定CAT活性：1 mL 0.3%H2O2溶液+1.9 mLH2O+0.1 mL 酶液，測(cè)定240 nm處吸光度降低速度。

1.3.6葉綠素含量的測(cè)定用TYS-A葉綠素測(cè)定儀直接測(cè)定葉綠素含量。

1.3.7水飛薊產(chǎn)量的測(cè)定成熟期，各個(gè)小區(qū)單獨(dú)收取水飛薊種子，分別測(cè)定每個(gè)小區(qū)的水飛薊產(chǎn)量。

1.3.8水飛薊株高的測(cè)定對(duì)水飛薊使用植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑后，每隔10 d對(duì)每個(gè)小區(qū)其中3株水飛薊測(cè)量株高，并取平均值。

2結(jié)果與分析

2.1赤霉素和矮壯素對(duì)水飛薊賓含量的影響

由圖3和圖4可知，本試驗(yàn)成功提取出了水飛薊賓。由圖5可知，赤霉素和矮壯素處理過(guò)的水飛薊中水飛薊賓含量均低于對(duì)照，但在試驗(yàn)所選擇的處理濃度（100～300 mg/L）中，隨著矮壯素濃度的增加，水飛薊賓含量逐漸升高。

2.2赤霉素和矮壯素對(duì)丙二醛含量的影響

由圖6可見(jiàn)，MDA含量呈先大幅升高，后趨于平緩的趨勢(shì)，且矮壯素在100～300 mg/L之間，MDA含量隨濃度增加而增加。

2.3赤霉素和矮壯素對(duì)超氧化物歧化酶（SOD）活性的影響

由圖7可見(jiàn)，赤霉素對(duì)SOD活性的影響是先促進(jìn)后抑制的。而矮壯素對(duì)SOD活性影響在試驗(yàn)濃度內(nèi)是一直上升的。

2.4赤霉素和矮壯素對(duì)過(guò)氧化物酶（POD）活性的影響

由圖8可見(jiàn)，隨著赤霉素濃度的增加，過(guò)氧化物酶活性先逐漸升高后下降，200 mg/L時(shí)達(dá)到極值，說(shuō)明，體內(nèi)代謝能力對(duì)赤霉素濃度的增加有一個(gè)逐漸適應(yīng)的過(guò)程。而POD活性隨矮壯素濃度變化波動(dòng)幅度較小，無(wú)顯著變化。

2.5赤霉素和矮壯素對(duì)過(guò)氧化氫酶（CAT）的活性影響

由圖9可見(jiàn)，隨著赤霉素濃度的升高，CAT的活性先升高后下降，說(shuō)明隨著赤霉素濃度增加，CAT的活性也隨著增加，但隨后可能植物體內(nèi)產(chǎn)生某種抑制酶活性的物質(zhì)，導(dǎo)致酶活性降低；但CAT的活性隨著矮壯素濃度的增加而增加。

2.6赤霉素和矮壯素對(duì)水飛薊葉綠素含量的影響

由圖10可以看出，赤霉素處理后的水飛薊葉綠素含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，說(shuō)明隨著赤霉素濃度的增加，植物體

內(nèi)抵抗能力有一個(gè)逐漸適應(yīng)和產(chǎn)生的過(guò)程。矮壯素處理的水飛薊在試驗(yàn)濃度內(nèi)是處于上升狀態(tài)的，葉綠素合成持續(xù)增加。

2.7水飛薊產(chǎn)量的測(cè)定結(jié)果

由圖11可見(jiàn)，赤霉素處理的水飛薊產(chǎn)量稍有增加，并且在200 mg/L時(shí)產(chǎn)量最高；而矮壯素處理的水飛薊產(chǎn)量稍有減少，但總體減少并不明顯。故用200 mg/L的赤霉素處理水飛薊較適宜。

2.8赤霉素和矮壯素對(duì)水飛薊株高的影響

由圖12可以看出，赤霉素會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)，使其株高在短時(shí)間變高；矮壯素不會(huì)使植物從高變矮，而是使其生長(zhǎng)減緩，低于正常水平。

3討論

在本試驗(yàn)所采用的矮壯素的2種濃度條件下，水飛薊賓的含量持續(xù)增加，但均低于對(duì)照；丙二醛含量、SOD活性、CAT活性、葉綠素含量均持續(xù)升高；對(duì)POD活性影響不大。所采用的赤霉素濃度處理水飛薊，得到的水飛薊產(chǎn)量和空白對(duì)照比稍有增加，濃度200 mg/L的時(shí)候產(chǎn)量最高。本試驗(yàn)為藥用植物引種馴化、中藥鑒定以及合理利用土地資源提供了理論

依據(jù)。但是植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)藥用植物初級(jí)代謝產(chǎn)物和次級(jí)代謝產(chǎn)物的影響作用機(jī)制以及作用程度尚須深入研究。

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