河臺黃金菊植物生長特性與營養成分相關性研究

2024-08-06 00:00:00陳靜誼張志輝馮逸燊邵玲

安徽農業科學 2024年14期

摘要［目的］以廣東肇慶特色藥食類植物河臺黃金菊為材料，探究葉及花序的生長特性和營養成分變化。［方法］實地測量黃金菊葉和花器官生長的全過程，采用相應的比色法探究花器官各發育階段總黃酮等有效成分含量變化。［結果］河臺黃金菊從幼葉發育至成熟葉約168 d，葉發育過程形態變化較大，成熟葉卵形，羽狀淺裂或深裂，葉緣圓鋸齒狀有缺刻；花器官生長周期約為55 d，初花期到盛花期持續20 d左右，舌狀花群和管狀花群完整發達；花直徑可達4.67～4.89 cm。花器官發育過程中可溶性蛋白含量總體呈下降趨勢，但總黃酮和可溶性糖含量則持續增加，兩者在31～40 d的發育階段含量均維持較高的水平，結合河臺黃金菊葉及花序的生長特性，建議該品種菊花的適宜采摘期在初花期和盛花初期（31～40 d）。［結論］該研究為廣東省高要區特色農業（南藥）科技園區優勢品種的栽培規范提供了依據。

關鍵詞河臺黃金菊；生長特性；總黃酮；可溶性糖；廣東肇慶

中圖分類號 TS201.4 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2024）14-0144-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.14.031

Study on the Correlation Between the Growth Characteristics and Nutritional Components of Chrysanthemum morifolium HETAI

CHEN Jing-yi，ZHANG Zhi-hui，FENG Yi-shen et al

（School of Life Sciences，Zhaoqing University，Zhaoqing，Guangdong 526061）

Abstract ［Objective］Using Chrysanthemum morifolium HETAI，a characteristic medicinal and edible plant in Zhaoqing，Guangdong，as the material，to explore the growth characteristics and nutritional changes of leaves and inflorescences.［Method］The growth of leaves and floral organs from Chrysanthemum morifolium was measured in the field，and corresponding colorimetric methods were used to explore the content changes of effective components.［Result］The Chrysanthemum morifolium HETAI developed from young leaves to mature leaves for about 168 days，with significant morphological changes during the leaf development process.The mature leaves were oval shaped，feathered with shallow or deep cracks，and the leaf edges were round serrated with notches.The growth cycle of flower organs was about 55 days，and it lasted for about 20 days from the initial flowering period to the full-bloom period.The tongue shaped and tubular flower clusters were fully developed; the flower diameter could reach 4.67-4.89 cm.During the development of flower organs，the content of soluble proteins generally showed a downward trend，but the content of total flavonoids and soluble sugars continued to increase，both contents maintain high levels during the development stage of 31-40 days.Combined with the growth characteristics of leaves and inflorescences， the initial flowering period and early peak flowering period （31-40 days） were the suitable harvest time for this variety of chrysanthemum.［Conclusion］This study provides a basis for the cultivation standards of advantageous varieties in the characteristic agriculture （Nanyao） science and technology park of Gaoyao District，Guangdong Province.

Key words Chrysanthemum morifolium HETAI;Growth characteristics;Total flavonoid;Soluble sugar;Zhaoqing Guangdong Province

基金項目廣東省本科高校教學質量與教學改革工程建設項目（粵教高函〔2021〕29號）；肇慶市科技計劃項目（2021N024）；肇慶學院質量工程及教學改革項目（zlgc202019）；省級大學生創新創業訓練計劃項目（S202110580039）。

作者簡介陳靜誼（2000—），女，廣東揭陽人，從事藥食兩用類植物種質資源保護利用研究。*通信作者，教授，碩士，從事藥食兩用類植物種質資源保護與利用研究。

鳴謝肇慶市高要區廣東省農業科技園區、肇慶市高要區森盛黃金菊種植專業合作社、肇慶學院生物與醫藥產業學院、肇慶市南藥種植與資源利用生物工程技術中心提供科研條件支持，肇慶學院梁廉老師、陳汶潔、阮敏枝、賴柳瓊等學生參與研究工作，謹此致謝。

收稿日期 2023-09-24；修回日期 2023-10-19

菊花原產中國，為菊科多年生草本植物菊（Chrysanthemum morifolium Ramat.）的干燥頭狀花序，早在《周禮》中便有“季秋之月，鞠有黃華”記載［1］，是我國傳統名花。我國對菊花最早的認識是從藥用、食用開始的，具有散風清熱、平肝明目、清熱解毒的功效，用于治療風熱感冒、頭暈目眩、肝火旺盛等癥［2-4］。2020 年版《中國藥典》根據產地和加工方法不同，收載有“亳菊”“滁菊”“貢菊”“杭菊”“懷菊”5種藥材類別，主要以地域命名［5］。市場上除了上述類別外，尚有湖北麻城的“福白菊”、河北安國的“祁菊”、山東濟寧的“濟菊”、四川的“川菊”等類別的菊花，主要用于藥用或茶飲。

河臺黃金菊原產地為廣東省肇慶市河臺鎮，是藥食兩用菊花，為多年生菊科草本植物，有長梗，分枝多，花序苞片通常呈白色，管狀花群為黃色。黃金菊原本是一種長在河臺山野的野白菊，在當地祖輩代代相傳延續種植，至今已有五代相傳，地域適應性良好，譽為山野百姓家庭良藥，具有明顯的道地性。經廣州匯標檢測技術中心應用《中國藥典》通則0512方法檢測，該菊花干燥品有效成分含量分別為綠原酸0.32%（國標0.20%）、木犀草苷0.191%（國標0.080%）、3，5-O-二咖啡酰基奎寧酸1.07%（國標0.70%），均明顯高于國家藥典標準［6-7］，可見其藥用價值高，具有良好的開發利用潛力，現為肇慶市高要區省級南藥產業園重點南藥主栽品種之一。鑒于河臺黃金菊為廣東新興菊花品種，對其種質生長特性、營養成分及質量研究尚顯不足，為此，該研究以廣東肇慶河臺黃金菊為材料，選擇葉及花序等典型器官進行研究，通過兩者生長特性及花序有效營養成分積累的變化，對其內在質量進行分析，以期為保護地方藥食兩用優勢種質資源，引導規范種植，提升產區黃金菊種植水平及菊花類產品開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試材。河臺黃金菊取自廣東省肇慶市高要區河臺鎮黃金菊生態園，選擇健壯的植株進行生長性狀跟蹤測定，采集各階段花器官的新鮮樣品，取回肇慶學院肇慶市南藥種植與資源利用生物工程技術中心進行相應營養成分的檢測。試驗周期為2020年10月至2023年2月。

1.1.2 試劑。

亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉、乙醇、草酸鈉、葡萄糖、蒽酮、磷酸、硫酸、考馬斯亮藍 G-250、牛血清白蛋白（BSA）均為分析純，購自國藥集團化學試劑有限公司；蘆丁標準品購自上海源葉生物科技有限公司；試驗用水為蒸餾水。

1.1.3 儀器設備。高速多功能粉碎機，XT-350型，浙江永康市紅太陽機電有限公司；電子天平，JA2003 型，上海精科儀器有限公司；電熱鼓風干燥箱，DHG-9145A型，上海一恒科學儀器有限公司；數顯恒溫水浴鍋，HH-4型，國華電器有限公司；低速臺式離心機，TDL-60B型，廣州市深華生物技術有限公司；粉碎機，DS-Y500A型，上海頂帥電器有限公司；旋轉蒸發器，RE-52AA型，上海亞榮生化儀器廠；紫外可見分光光度計，V-5000型，上海元析儀器有限公司；超聲波清洗機，SB-100DT型，寧波新芝生物科技股份有限公司；單反數碼相機，D3200型，日本尼康株式會社；電子數顯游標卡尺，DLX型，上海九量五金工具有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 河臺黃金菊葉器官與花器官生長特性的測定。定期測量記錄黃金菊葉器官從葉芽發育至成熟葉的生長全過程，測量花器官的發育進程，階段性跟蹤拍照。

1.2.2 河臺黃金菊花器官總黃酮含量的測定。

參考崔建強等［8］的方法測定巴戟天中總黃酮含量。以蘆丁為標準品，取蘆丁標準品溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL，分別置于25 mL 容量瓶，加 5% 亞硝酸鈉溶液 1.0 mL，混勻放置 6 min，加 10%硝酸鋁溶液 1.0 mL搖勻，放置 6 min，加4% 氫氧化鈉溶液10.0 mL，蒸餾水定容至刻度，放置 15 min后于510 nm波長處測定吸光度，繪制蘆丁標準曲線。

采摘各階段適量的新鮮花器官置電熱鼓風干燥箱40 ℃烘干10 h，再45 ℃烘干24 h，最后65 ℃干燥至恒重，粉碎，過三號50目藥篩，則為河臺黃金菊花器官干燥樣品，細粉置干燥器內備用。參照李夢杰等［9］的方法，稱取生長期為0、7、15、31、39、47 d的花器官干燥樣品0.5 g置于100 mL錐形瓶中，加入 85% 乙醇12.5 mL，75 ℃水浴浸潤30 min，超聲處理40 min，過濾掉殘渣，所得濾液即為樣品總黃酮提取液。精密移取1 mL樣品濾液，按蘆丁對照品標準曲線制作項下的方法顯色后，于510 nm處測量吸光度，樣品總黃酮含量（mg/g）=標準曲線對應濃度×體積×稀釋倍數/樣品質量。

1.2.3 河臺黃金菊花器官可溶性糖含量的測定。以花器官鮮品為樣品，參考《現代植物生理學實驗指南》［10］和李合生［11］的方法，采用蒽酮比色法測定。稱取干燥葡萄糖100.0 mg，制成含葡萄糖1 mg/L的標準溶液。取稀釋為0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL標準葡萄糖溶液1 mL，加入5 mL蒽酮試劑混合液，100 ℃恒溫水浴10 min，取出流水降為室溫后，于625 nm處測定吸光度，繪制標準曲線。

取各階段0.5 g的新鮮花器官樣品，用70 ℃蒸餾水研磨成勻漿，倒入燒杯中，在恒溫水浴鍋中加熱（70～75 ℃，0.5 h），冷卻后，混合物連同殘渣轉移至100 mL容量瓶中，定容過濾，所得的濾液即為花器官可溶性糖提取液［11］。吸取1 mL 樣品液加5 mL蒽酮試劑于試管中混勻，沸水浴10 min，冷卻至室溫，在625 nm波長處測定吸光度，繪制可溶性糖標準曲線并計算可溶性糖含量。樣品可溶性糖含量（mg/g）=標準曲線對應濃度×體積×稀釋倍數/樣品質量。

1.2.4 河臺黃金菊花器官可溶性蛋白含量的測定。

以花器官鮮品為樣品，參考李關榮等［12］的方法，采用考馬斯亮藍法測定樣品可溶性蛋白含量。取0.1 mg/mL牛血清白蛋白標準品母液100 mLleGwZ216Q6JfYGf6SaKq+bH0b9Bt5a1Wvu9W6MaslBY=，稀釋為0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mg/mL蛋白標準液，各量取1 mL溶液與5 mL考馬斯亮藍溶液混合，顯色10 min，于595 nm測定其吸光度，繪制牛血清白蛋白標準曲線。

均勻稱取0.5 g花器官鮮品于研缽中，加適量蒸餾水研成勻漿，然后用4～5 mL的蒸餾水分2次洗滌研缽，混合液移置燒杯中，靜置30 min以充分提取后，以3 500 r/min離心15 min，上清液則為樣品提取液。吸取樣品液1 mL于試管中，再加入5 mL考馬斯亮藍溶液顯色2 min，在波長595 nm處測定吸光度，可溶性蛋白含量（mg/g）=曲線對應濃度×體積×稀釋倍數/樣品質量［13］。

1.3 數據處理

使用Excel 2010和SPSS 26.0軟件統計試驗數據，結果以均值±標準偏差表示，采用方差分析檢驗各處理結果的顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 河臺黃金菊葉器官與花器官的生長特性

2.1.1 葉器官的生長特性。

從河臺黃金菊葉器官的葉長和葉寬生長曲線（圖1）可以看出，兩者生長曲線基本一致，0～88 d為快速生長期，生長斜率為0.97；96～160 d生長放緩，生長斜率為0.94；168 d后，黃金菊的葉長和葉寬基本達到最大值，分別為9.20、6.15 cm。可見，河臺黃金菊從幼葉到成熟葉的生長過程大約需要168 d。黃金菊葉為卵形，葉柄短，葉片有羽狀淺裂或半裂，邊緣有缺刻和鈍鋸齒。葉器官發育形態（圖2）顯示，幼葉和成熟葉的形態差別較大，發育過程羽狀淺裂或半裂不規則，成熟葉葉形較為對稱。

2.1.2 花器官的生長特性。

河臺黃金菊花器官為典型的頭狀花序。由圖3可知，0～30 d為花蕾的孕育期，直徑為0.64～1.53 cm；隨著最外層舌狀花的展開（31～35 d），花器官直徑迅速增大，短短4～5 d完成舌狀花的開花過程，直徑為1.58～4.60 cm；隨后，黃金菊進入盛花期（36～50 d），花芯盤部位的管狀花陸續開放，花器官直徑為4.65～4.90 cm；47 d后，管狀花全部開放，花器官的發育進入衰老期，51～55 d花器官直徑從4.91 cm急劇減小至2.30 cm，可見，河臺黃金菊花器官生長周期約為55 d。根據其生長曲線的表現，河臺黃金菊花器官的發育可分為4個時期（圖4），0～30 d為花蕾期，花蕾外層苞片綠色，2～3層，邊緣膜質。31～35 d為初花期，舌狀花多層，著生于花序邊緣，色白，先端漸尖，為細長條狀；管狀花著生于花序中央花盤，被舌狀花群包裹，綠色。36～50 d為盛花期，此時舌狀花全部展開，排列緊密，層數清晰，色潔白；管狀花盤已呈金黃色，逐漸開放，黃金菊菊花的表觀性狀最為典型。51～55 d為衰花期，此時管狀花和舌狀花進入衰老期，結構松散，舌狀花瓣顏色變紫，紫色隨著衰老而擴散、加深，花器官漸漸萎蔫。

2.2 河臺黃金菊各時期花器官總黃酮含量的比較

從圖5可以看出，河臺黃金菊花蕾期（0～24 d）總黃酮含量持續呈倍數增加，24 d時達到75.08 mg/g，為0 d的3.72 倍；初花期（31 d）總黃酮含量增長放緩；花器官盛花期持續8 d左右（39～47 d），此時總黃酮含量是花器官發育過程中最高的階段，為92.36～93.63 mg/g；39 d盛花期總黃酮含量是19 d花蕾期的1.43 倍，可見河臺黃金菊花器官發育過程中持續積累總黃酮。

2.3 河臺黃金菊各時期花器官可溶性糖含量的比較從圖6可以看出，河臺黃金菊花器官發育過程中可溶性糖含量的變化規律與總黃酮含量不一致，花蕾期（0～24 d）

可溶性糖含量持續增加，24 d時含量（80.13 mg/g）是0 d的1.57 倍；初花期和盛花初期（31～39 d），花器官生長旺盛，可溶性糖含量顯著上升，39 d時高達173.52 mg/g；在盛花期的后期（47 d），花器官可溶性糖含量已呈明顯下降的趨勢，但含量顯著高于花蕾期。可見，河臺黃金菊花器官發育過程中可溶性糖含量積累量最高的是在盛花期階段。

2.4 河臺黃金菊各時期花器官可溶性蛋白含量的比較從圖7可以看出，河臺黃金菊花蕾孕育初期（0～12 d）時，可溶性蛋白含量維持在較高水平，為0.348 6～0.387 4 mg/g；但隨著花蕾的成熟及逐步綻放（經歷初花期和盛花期），單位鮮重花組織中可溶性蛋白含量持續下降，在盛花期的后期（47 d），含量降至0.165 2 mg/g。

3 討論與結論

目前，國內外學者對藥食類菊花的研究文獻較多，主要集中在菊花種植及其有效物質萜類、有機酸、黃酮類化合物、氨基酸、微量元素和綠原酸含量的測定［14］。河臺黃金菊原是生長于廣東省肇慶山區丘陵河谷的野菊花，具有明顯的道地性，經歷代延續馴化種植利用，已成為當地的特色經濟作物，種植規模不斷擴大。河臺黃金菊莖直立多分枝，鮮花產量高。為更好掌握黃金菊種質生長特性及其菊花的營養成分含量，該試驗較系統研究了其葉和花器官的發育進程，結果顯示，河臺黃金菊幼葉和成熟葉的形態差別較大，從幼葉到成熟葉的發育過程大約需要168 d。成熟葉卵形，綠色，單葉互生，表面不平整，葉柄短，葉片有羽狀淺裂或深裂，邊緣有缺刻和圓鋸齒狀葉緣。黃金菊較長的葉齡有利于花器官的持續孕育及綻放。花器官為典型的頭狀花序，花形大，盛花期花器官直徑為4.65～4.90 cm（36～50 d）；舌狀花群和管狀花群完整，發達，數量極多，潔白色，內外層花瓣長度相近，先端圓鈍；花盤為管狀花群，極為發達，色金黃。黃金菊花序生長周期約為55 d，初花期到盛花期持續19 d左右（31～50 d），盛花期后花器官全面萎縮，舌狀花群逐漸變紫，凋謝極快。

黃酮類化合物是藥用菊花的主要有效成分，菊花合適的采摘期應根據花器官總黃酮含量而定［15-16］。黃金菊花序發育過程中，花蕾期總黃酮含量持續上升，但其含量高峰期在初花期及盛花期的過渡階段（31～47 d），且盛花期總黃酮含量是花蕾期的2～3倍，揭示黃金菊在花蕾綻開時總黃酮含量較高。黃金菊花器官發育過程中，可溶性糖含量與可溶性蛋白含量變化則恰好相反。花蕾期（0～24 d）的可溶性蛋白含量較高，可溶性糖含量較低；初花期和盛花期（31～50 d）的可溶性蛋白含量持續下降，而可溶性糖含量則維持相對較高水平。可見，河臺黃金菊在初花期及盛花期的發育階段，總黃酮含量與可溶性糖含量均維持較高的水平，從營養成分上綜合考慮，黃金菊的采摘期建議在初花期和盛花初期（31～40 d）較為合適。

參考文獻

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