不同形态氮对掌叶半夏生长及块茎主要化学成分的影响

王 乾, 王康才，郑晨曦， 朱碧春， 王艺霖， 杨嘉伟， 王 伟

(南京农业大学中药材研究所, 江苏南京 210095)

掌叶半夏(PinelliapedatisectaSchott.)又名独角莲，为天南星科多年生草本，以干燥的球状块茎入药，药材名为“虎掌南星”。通常生长于山坡、 田野阴湿处，主要分布在我国河北、 长江流域以及西南各地。在古书《南京民间药草》和《广西中药志》中分别记载，掌叶半夏可以“治肿毒”、“疗痹症”。随药理研究深入，掌叶半夏有扩张冠状血管，防止心律失常、 降血压、 抗凝血和减弱心肌收缩力等作用，受到更多研究者的关注。目前，掌叶半夏研究成果多集中于本草考证、 化学成分[1-2]及药理作用等方面； 而栽培生理方面鲜有报道。

1 材料与方法

1.1 实验设计

1.2 测定项目与方法

生长量的测定: 掌叶半夏生长2个月后，每个处理随机采集10株，洗净，称量植株地上部和地下部的鲜重，杀青，60℃烘干至恒重后，称量其干重。

超氧化物岐化酶(SOD)、 过氧化氢酶(CAT)活性的测定: 在喷施2次处理液后(即生长45天)，每处理随机选择长势一致的10株成熟幼苗，取其中间叶片，采用氮蓝四唑(NBT)法测定SOD活性，高锰酸钾滴定法测定CAT活性，MDA含量测定采用硫代巴比妥酸法。

NR酶活性: 采用活体法测定，取样0.5 g放入磷酸缓冲液(pH 7.5) 中，反复抽气至叶片完全软化沉底，置于25℃下黑暗保温30 min，加入1%三氯乙酸终止反应，磺胺显色，在540 nm波长下测定吸光值，酶活性单位以μg/(g·h)，FW表示。

硝酸盐含量: 采用水杨酸比色法。精确称取新鲜样品3 g放入试管中，加入10 mL无离子水，用玻璃泡封口，置沸水中水浴30 min后取出，冷却至室温后将提取液过滤，并反复冲洗残渣，定容。在410 nm波长下测定吸光值，根据标准曲线算出硝态氮的浓度，计算样品中硝态氮含量。

块茎中总生物碱、 总有机酸及腺苷含量测定: 当年6月底掌叶半夏倒苗后，收获块茎，洗净，105℃杀青，60℃烘干至恒重，打粉过0.3 mm筛。总生物碱含量的测定采用酸性染料比色法； 总有机酸含量的测定采用电位滴定法； 腺苷含量测定采用HPLC法[6]。

实验仪器: 安捷伦LC-1100高效液相色谱仪； 色谱条件为C18柱(4.6 mm×250 mm，5 μm)，流动相为甲醇 ∶水(15 ∶85)，检测波长260 nm，流速0.7 mL/min，柱温25℃。

1.3 数据处理与统计

试验数据采用Excel(2003)和 统计软件SPSS 13.0进行统计分析，LSD法检验差异显著性。

2 结果与分析

表1 不同形态氮配比处理对掌叶半夏生长的影响 (n=3)

表2 不同形态氮配比处理下掌叶半夏叶片中抗氧化酶活性及MDA含量

表3 不同形态氮配比处理下掌叶半夏NR活性和硝酸盐含量

表4 不同形态氮配比处理下掌叶半夏块茎中主要化学成分含量(%)

3 讨论

3.1 氮素形态与掌叶半夏生长及光合特性关系

3.2 氮素形态对掌叶半夏NR活性及叶片中积累的影响

3.3 氮素形态对掌叶半夏块茎中主要化学成分代谢累积的影响

参考文献:

[1] 王瑞, 温月笙, 杨澜, 等. 掌叶半夏化学成分的研究[J]. 中国中药杂志, 1997, 22(7): 421-423.

Wang R, Wen Y S, Yang Letal. The research of chemical composition on pinellia pedatisecta schott[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 1997, 22(7): 421-423.

[2] 张丽春.中药“虎掌”与“天南星”的本草考证[J]. 兰州医学院学报, 2002, 28(3): 37.

Zhang L C. The medica textual research of Rhizoma Pinelliae Pedatis ECTae and Rhizoma Arisaematis[J]. Lanzhou Medical College. Sept. 2002. 28(3): 37.

[3] 马新明, 王小纯, 王志强. 氮素形态对不同专用型小麦生育后期光合特性及穗部性状的影响[J]. 生态学报, 2003, 23(1): 2587-2592.

Ma X M, Wang X C, Wang Z Q. Effects of N-form on photosynthetic characteristics in late growth stages and spikes of wheat cultivars with specialized end-uses[J]. Acta Ecologica Sinica, 2003, 23(1): 2587-2592.

[4] 徐立军, 魏胜利, 王文全, 等. 遮荫对掌叶半夏化学成分含量的影响[J]. 中国实验方剂学杂志, 2011, (8): 145-148.

Xu L J, Wei S L.Wang W Qetal. Effects of shading on chemical constituents of pinellia peda-tisecta schott[J]. Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae, 2011, (8): 145-148.

[5] 高德民, 周凤琴, 于金宝. 掌叶半夏生物学特性的研究[J]. 时珍国医国药, 2006, (12): 2403-2404.

Gao D M, Zhou F Q, Yu J B. Studies on biological characteristics of pinella pedatisecta schott[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research, 2006, (12): 2403-2404.

[6] 赵扬, 靳凤云, 伍庆, 等. 高效液相色谱法测定贵州不同产地半夏药材中鸟苷和腺苷的含量[J]. 时珍国医国药, 2007, 18(1): 23-24.

Zhao Y, Jin F Y, Wu Qetal. Petermination of guanosine and adenosine inPinelliaternatafrom Guizhou by HPLC[J]. Lishizhen Medicine and Materia Medica Research, 2007, 18(1): 23-24.

[7] 郭培国, 陈建军, 郑艳玲. 氮素形态对烤烟光合特性影响的研究[J]. 植物学通报, 1999, 16(3): 262.

Guo P G, Chen J J, Zheng Y L. Study on the effects of nitrogen forms on photosynthetic characteristics in flue tobacco[J]. China Bulletin of Botany, 1999, 16(3): 262.

[8] 史瑞和. 植物营养原理[M]. 南京: 江苏科学技术出版社, 1989. 249.

Shi R H. The principles of plant nutrition[M]. Nanjing: Jiangsu Science and Technology Publishing House, 1989. 249.

[9] 高祖明, 张耀栋, 张道勇, 等. 氮磷钾对叶菜硝酸盐积累和硝酸还原酶、 过氧化物酶活性的影响[J]. 园艺学报, 1989, 16(4): 293-297.

Gao Z M, Zhang Y D, Zhang D Yetal. Effects of N, P, K treatments on the accumulation of nitrate and the activities of nitrate reductase and superoxidase in two leafy vegetables[J]. Acta Hortic Sinica, 1989, 16(4): 293-297.

[10] 方素平. 氮钾营养对菠菜生长、 硝酸盐累积的影响及机理研究[D]. 杭州： 浙江大学硕士学位论文, 2002. 30.

Fang S P. Nitrate accumulation in Spinach (SpinaciaoleraceaL.) in relation to nitrogen and potassium supply[D]. Hangzhou: Master thesis, Zhejiang University, 2002. 30.

[11] Breteler H, Siegerist M. Effeet of ammonium on nitrate utilization by roots of dwarf bean[J]. Plant Physiology, 1984,75: 1099-1103.

[10] Demeyer K, Dedjaegere R. Influence of nitrogen on the alkaloid content ofDaturastramonium[J]. Acta Horticulture, 1993, 331: 35-40.

[12] Bensaddek L, Gillet F, Faucedo Jetal. The effect of nitrate and ammonium concentrations on growth and alkaloid accumulation ofAtropabelladonnahairy roots[J]. Journal of Biotechnology, 2001, 85: 35-40.

[14] 张丽萍, 陈震, 马小军, 等. 氮源对黄连植株生长、 根茎小檗碱含量的影响[J]. 中草药, 1995, 26(7): 387.

Zhang L P, Chen Z, Ma X Jetal. Effect of different nitrogen forms on growth and contents of berberine in rhizome ofCoptischinensisFranch.[J]. Chinese Traditional and Herbal Medicine, 1995, 26(7): 387.

[15] 孙世芹, 阎秀峰. 氮素形态对喜树幼苗喜树碱含量及喜树碱代谢相关酶类影响[J]. 中国中药杂志, 2008, 33(13): 1519-1523.

Sun S Q, Yan X F. Effect of nitrogen forms on camptothecin content and its metabolism-related enzymes activities inCamptothecaacuminataseedlings[J]. China Journal of Chinese Materia Medica, 2008, 33(13): 1519-1523.

[16] 范巧佳, 张毅, 杨世民, 等. 氮素形态对川芎生长、 产量与阿魏酸和总生物碱含量的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2010, 16(3): 720-724.

Fan Q J, Zhang Y, Yang S Metal. Effect of nitrogen forms on the growth, yield, content of ferulic acid and total alkaloids ofLigusticumchuanxiong[J]. Plant Nutrition and Fertilizer Science, 2010, 16(3): 720-724.