干旱脅迫對三種茶用菊花有效成分的影響

昝嘉惠 馬 琴 裴英豪 翟玲玲 李錦馨

（寧夏大學農學院 寧夏銀川 750021）

菊花，中藥名，在植物分類學中屬于菊科、菊屬的多年生宿根草本植物[1]。品種名的不同對應著不同類型的菊花，其中茶菊性味苦、甘、平，無毒[2]。隨著干旱形勢日趨嚴重，干旱脅迫是植物在生長過程常面對的逆境之一[3]。菊花中豐富的黃酮類、酚酸類、多糖類、揮發油類、三萜類、核苷類和氨基酸類等多種資源性化學成分與干旱脅迫的結果有關，即對于菊花來說，干旱會引起其花中有效成分的改變。因而，本項目從對丙二醛（MDA）、可溶性糖、類胡蘿卜素的含量變化研究出發，探究菊花應對干旱脅迫的生理變化。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

采樣地點位于寧夏嘉禾花語生態農業有限公司菊花種植基地，菊花正常水肥管理，樣品植株選用大小相似的三種不同顏色的茶菊。以浸泡后5 h 為第一次取樣點，之后不澆水，每隔5 h 采樣1 次，共采樣4 次，將采得的樣品進行冷凍處理，為下一步的相關指標測定工作做好準備。

1.2 茶菊丙二醛含量的測定

取在冰箱中冷凍的花瓣0.5 g，將其烘干后研磨成粉末，將粉末用5 mL 5%的TCA 溶液分3 次漂洗至10 mL 離心管中，并在離心機中于3 000 r/min 離心20 min 后，加入等體積0.67%的TBA 溶液于2 mL 的上清液中。充分振蕩后于沸水浴中加熱30 min，之后用水冷卻至室溫，再轉移至離心管中以3 000 r/min 離心10 min。以去離子水作為調零液，取離心后的上清液分別在450 nm、532 nm、600 nm 波長下測定吸光值[4]。

組織中MDA 含量計算公式：

MDA 濃度C（μmol/L）=6.45（OD532-OD600）－0.56OD450[4]；

MDA 含量（μmol/g FW）=C×V/W[4]。

公式中：V為提取液體積（1.8 mL），W為樣品鮮重（0.5 g）。

1.3.1 標準曲線的繪制

（1）1%蔗糖標準液：將蔗糖（分析純）于80 ℃下烘干至恒重，取1 g 蔗糖加水溶解，將其與0.5 mL 濃硫酸依次加入100 mL 容量瓶中，并用蒸餾水定容[5]。

（2）100 μg/mL 蔗糖標準液：精確吸取1 mL 1%蔗糖標準液至100 mL 容量瓶中，并準確定容，取11 支20 mL 刻度試管依次編號0～10，將溶液和水按表1所示加入其中[5]。

表1 100 ug/mL 蔗糖標準液溶液配置表

1.3 茶菊可溶性糖含量的測定

選擇蒽酮比色法測定茶菊中可溶性糖含量。

11 支試管中依次加入0.5 mL 蒽酮乙酸乙酯試劑、5 mL濃硫酸，搖晃均勻后，迅速放入提前準備好的沸水浴中處理1 min，然后取出靜置，等待其自然冷卻至室溫，以空白做對照，在630 nm 波長下測其吸光值。縱坐標為吸光值，橫坐標為蔗糖含量，繪制標準曲線，并求出標準線性方程[7]。

1.3.2 可溶性糖的提取

取保存于冰箱中的花瓣0.3 g 烘干，用研缽研磨成粉末后，將20 mL 試管置于實驗臺上，用10 mL 蒸餾水將粉末分3 次沖入。將用塑料薄膜封口的試管放入提前準備好的沸水中提取兩次，每次30 min，之后將提取液過濾至25 mL 容量瓶中，多次沖洗試管至無殘渣存留，準確定容至刻度。吸取1 mL 的樣品濾液至10 mL 試管中，依次向試管中加入0.5 mL 蒽酮乙酸乙酯、5 mL 濃硫酸，充分振蕩后于沸水浴中處理1 min，取出靜置，冷卻至室溫后，在630 nm 波長下測定其吸光值，重復3 次，依據標準曲線計算可溶性糖的含量[5]。

1.3.3 結果計算

可溶性糖含量（%）=C×V×N/（a×W×106）×100%。

式中：C為依據標準曲線獲得的蔗糖含量（μg）；V為提取液體積（mL）；N為稀釋倍數；a為測定用樣品液的體積（mL）；W為樣品重量（g）[5]。

1.4 茶菊類胡蘿卜素含量的測定

稱取冰箱中的花瓣鮮樣0.2 g 烘干，準備5 mL 離心管，裝入研缽研磨好的粉末，加入提取劑（丙酮與石油醚體積比1∶4）3 mL。在無光條件下4 ℃恒溫提取48 h 后，置于離心機中，4 000 r/min 離心10 min，取上清液。空白對照為提取劑，調零，于450 nm 波長下測定其吸光值[6]。

類胡蘿卜素含量計算公式：

A=E1%1cm×C×d

式中：E1%1cm為類胡蘿卜素的消光系數，使用平均值2 500；C為類胡蘿卜素濃度，單位為g/mL；d為光通過類胡蘿卜素的距離，為1 cm；A為最大吸收峰的光密度[6]。

1.5 數據處理

所有實驗重復3 次，其結果均以“平均值”表示；采用Excel 2007 軟件進行數據處理，并采用Origin 軟件進行統計分析。

2 結果分析

2.1 丙二醛含量變化

如圖1所示，三種茶用菊花在干旱處理的20 h 內，丙二醛含量發生如下變化：白色菊花線形呈鐘形，總趨勢為上升，且較初始值上升0.3μmol/g FW；黃色菊花線形呈波浪狀，總趨勢為上升，較初始值上升0.9μmol/g FW；紫色菊花呈下降趨勢，且較初始值下降4.3μmol/g FW。

圖1 菊花丙二醛含量變化

2.2 可溶性糖含量變化

如圖2所示，三種茶用菊花在干旱脅迫20 h 內，可溶性糖含量均發生了下降，黃色菊花下降最快斜率為-34%，且與紫色菊花均較初始值下降0.01%，白色菊花下降不明顯，僅較初始值下降0.007 9%。

圖2 菊花可溶性糖含量變化

2.3 類胡蘿卜素含量變化

如圖3所示，三種茶用菊花在干旱20 h 內，胡蘿卜素含量總體趨勢均為下降，紫色菊花和白色菊花呈現先下降后上升的趨勢，但總體趨勢為下降，黃色菊花為先上升后下降，紫色菊花下降最明顯，白色菊花最不明顯。

圖3 菊花類胡蘿卜素含量變化

3 討論與結論

丙二醛、可溶性糖和類胡蘿卜素是與菊花抗氧化能力和外部色彩相關的生理指標，在干旱脅迫下了解菊花生理指標的含量變化，可指導其實踐生產。通過實驗得出的結果可知，在可溶性糖含量測定中，黃色菊花可溶性糖含量下降最多，且與紫色菊花下降量相同，白色菊花的下降量在此測定中不明顯。干旱脅迫下植物組織中可溶性糖含量應出現上升，而這三種菊花的測定結果均顯示為下降，推測原因為呼吸作用消耗的可溶性糖與干旱脅迫增加的可溶性糖抵消，總體為呼吸作用消耗的可溶性糖更多，說明干旱脅迫的力度不足且時間不夠長。對于丙二醛含量的測定，黃色菊花和白色菊花中的含量呈下降趨勢，但是紫色菊花中的含量呈上升狀態。丙二醛是衡量膜質過氧化的一個重要指標，能反映膜系統的受損傷程度，在干旱脅迫下，應出現上升趨勢，對于白色菊花和黃色菊花呈下降趨勢的結果，可以得出兩種推測：一是白色菊花和黃色菊花對干旱脅迫不敏感，二是干旱脅迫力度不夠、時長不足。對于類胡蘿卜素含量的測定，三種菊花均呈下降趨勢，符合干旱脅迫下類胡蘿卜素的變化趨勢，但從實驗結果來看，三者下降比例很少，可得出在進行干旱處理時，干旱脅迫的力度不足且時間不夠長，導致結果并不明顯。以上可以為干旱脅迫對菊花的處理實驗積累經驗，為測定更深層次的生理指標奠定基礎。