多效唑和缩节胺对现蕾前忍冬枝叶生长及花蕾性状和有效成分含量的影响

2014-04-09崔志伟王康才

植物资源与环境学报 2014年1期

崔志伟, 王康才,①, 郑晖

(1. 南京农业大学园艺学院, 江苏南京 210095; 2. 三明生物工程公司, 江苏镇江 212000)

药材金银花为忍冬科(Caprifoliaceae)植物忍冬(LonicerajaponicaThunb.)的干燥花蕾或初开花，具有清热解毒和凉散风热等功效，是大宗中药材之一[1]；其药用价值高，广泛应用于保健品、化妆品和食品等行业。忍冬抽枝能力较强，但只有当年的新生花枝才具有花蕾；且抽枝期抽生的徒长枝及枝条节间的过度伸长均可消耗大量养分，影响花蕾产量。

目前，在忍冬种植过程中使用较多的调控措施为叶面喷施生长调节剂，例如赤霉素[2]、助壮素和三十烷醇[3]等。徐迎春等[4]和龚月桦等[5]的研究结果显示：在忍冬第3茬花的花期或第1茬花开花前喷施适宜浓度的各类生长调节剂均可抑制忍冬枝条生长，使金银花增产并提升其中的绿原酸和总黄酮的含量。表明生长调节剂对金银花的产量和质量均有一定影响。由于金银花第1茬花的产量占全年总产量的60%～70%，且开花前枝条数量和长度已基本恒定，因而，开花前枝条生长量的控制对金银花产量的提升有重要意义。

鉴于此，作者选定忍冬第1茬花开花前的抽枝初期，研究喷施不同质量浓度生长调节剂对忍冬枝条生长及花蕾性状和花蕾中总黄酮和绿原酸含量的影响，以期为金银花药材产量及质量的提升提供技术借鉴。

1 材料和方法

1.1 材料

以忍冬国审新品种‘九丰一号’(‘Jiufeng 1’)的2年生且长势均匀一致的植株为实验材料，生长期间管理措施一致。

主要试剂：多效唑为有效成分含量15%的可湿性粉剂(四川省兰月科技开发公司)；缩节胺为有效成分含量8%的可溶粉剂(四川国光农化股份有限公司)；芦丁标准品(中国药品生物制品检定所，纯度大于99%，批号0080-9705)；绿原酸标准品(中国药品生物制品检定所，纯度大于99%，批号0753-9607)。

1.2 方法

1.2.1 处理方法实验在江苏省镇江市三明生物工程公司的中药材种植基地内进行。共设置12个处理：处理P1、 P2、 P3和P4分别喷施100 400、700和 1 000 mg·L-1多效唑及质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂；处理P5喷施400 mg·L-1多效唑；处理D1、D2、D3和D4分别喷施50、100、150和200 mg·L-1缩节胺及质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂；处理D5喷施100 mg·L-1缩节胺；对照CK1喷施清水；对照CK2喷施质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂。每个处理4株，各3次重复，共144株，随机区组排列。

在忍冬抽枝初期(4月20日)对叶面喷施上述处理液，喷施处理在下午16:00后进行，以叶片正反两面全部湿润且无液体滴下为宜。每隔8 d喷施1次，共喷施3次。

1.2.2 生长指标测定在现蕾前各处理均选取3株样株，在现蕾初期统计着生花蕾的枝条数，即为开花枝条数。从各处理的3株样株上分别选取10支枝条，测定枝条上第4至第5节的节间长度，处理开始前测定1次，每次喷施处理后均进行测定，共测定4次，并计算每次处理后节间长度的增长量。

在第3次喷施后，以各处理选取的10支枝条的第1节对生叶片为测定对象，采用LI-3000C便携式叶面积仪(美国LI-COR公司)测定叶面积。采集各处理新生枝条上充分发育的叶片，用乙醇提取法[6]134-137测定并计算叶片中叶绿素含量。

在第1茬花初期，随机选取10支充分生长发育的花枝(长度大于60 cm)，观察并记录着花节数；随机采集充分发育的大白期花蕾100个，用电子数显卡尺(桂林量具刀具有限责任公司)测定100个花蕾的长度，结果取平均值。用万分之一天平(德国Sartorius集团)称取100个花蕾的鲜质量，然后置于温度35 ℃条件下烘干至恒质量，称取100个花蕾的干质量。

1.2.3 总黄酮和绿原酸含量测定将新采摘的第1茬花的大白期初开花蕾微波杀青2 min，然后置于40 ℃～50 ℃烘干，磨碎后过60目筛，置于干燥器中保存、备用。

以芦丁为标准品，采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法[6]173-174、用UV-1200型紫外可见分光光度计(上海美谱达仪器有限公司)于波长510 nm处测定吸光度值并计算样品中总黄酮的含量。

以绿原酸为标准品，参照文献[1]用岛津LC-20AT型高效液相色谱仪(日本岛津仪器有限公司)和elite C18色谱柱(大连依利特分析仪器有限公司，4.6 mm×250 mm，5 μm)于波长327 nm条件下进行HPLC分析，并计算样品中绿原酸含量。

1.3 数据处理

实验数据采用EXCEL 2003数据分析软件计算并制图，采用SPSS 16.0统计分析软件进行方差分析。

2 结果和分析

2.1 多效唑和缩节胺对忍冬枝叶生长和叶片叶绿素含量的影响

不同质量浓度多效唑和缩节胺处理对忍冬叶片和枝条生长及叶片叶绿素含量的影响见表1；不同处理组忍冬枝条节间长度的增长量见图1。

由表1可知：仅处理D3(喷施150 mg·L-1缩节胺及尿素和硼砂)的叶面积较对照CK1(仅喷施水)显著增加(P<0.05)，其他处理组的叶面积与CK1均无显著差异(P>0.05)；处理P5(仅喷施400 mg·L-1多效唑)和D5(仅喷施100 mg·L-1缩节胺)的叶面积均与多效唑或缩节胺喷施水平相同但喷施了尿素和硼砂的处理P2和D2间均无显著差异。喷施不同质量浓度多效唑对忍冬叶片中叶绿素含量无显著影响，不同质量浓度缩节胺处理间叶绿素含量也无显著差异，但处理D1(喷施50 mg·L-1缩节胺及尿素和硼砂)和D3的叶绿素含量分别较对照CK1增加了26.8%和30.4%，差异显著；处理D5和P5的叶绿素含量与对照CK2(仅喷施尿素和硼砂)以及处理P2和D2间均无显著差异，且CK2和CK1间的叶绿素含量差异不显著。结果表明：喷施质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂对忍冬叶片的叶面积和叶绿素含量无明显影响。

喷施高浓度多效唑(1 000 mg·L-1，处理P4)可显著增加忍冬枝条的着花节数，而其他处理组的着花节数与对照CK1无显著差异。处理P5的着花节数显著低于处理P2，但较对照CK2显著增加；处理D5的着花节数与处理D2无显著差异，但也较对照CK2显著增加，表明喷施质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂对忍冬枝条的着花节数有一定调节作用。开花枝条数以处理D3最多，其他处理组的开花枝条数总体上较对照CK1和CK2也有不同程度增加。

从图1可以看出：喷施不同质量浓度多效唑和缩节胺对忍冬枝条节间长度的增长量有一定影响。随处理时间的延长，处理P5和D3以及对照CK1的枝条节间长度增长量较大；而其他处理组的枝条节间长度增长量差异不大，且呈缓慢增长的趋势。

表1 喷施不同质量浓度多效唑和缩节胺对现蕾前忍冬枝叶性状和叶片叶绿素含量的影响

CK1: 水Water; CK2: 喷施质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂Spraying mass-volume fraction 1.0% urea and mass-volume fraction 0.1% borax; P1-P4: 分别喷施100、400、700和1 000 mg·L-1多效唑及质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂Spraying 100, 400, 700 and 1 000 mg·L-1 paclobutrazol, respectively, and mass-volume fraction 1.0% urea and mass-volume fraction 0.1% borax; P5: 喷施400 mg·L-1多效唑 Spraying 400 mg·L-1 paclobutrazol; D1-D4: 分别喷施50、 100、 150和200 mg·L-1缩节胺及质量体积分数1.0%尿素和质量体积分数0.1%硼砂Spraying 50, 100, 150 and 200 mg·L-1 mepiquat chloride, respectively, and mass-volume fraction 1.0% urea and mass-volume fraction 0.1% borax; D5: 喷施100 mg·L-1缩节胺 Spraying 100 mg·L-1 mepiquat chloride.

2.2 多效唑和缩节胺对忍冬花蕾性状和花蕾中有效成分含量的影响

不同质量浓度多效唑和缩节胺处理对忍冬花蕾性状和主要有效成分含量的影响见表2。

2.2.1 对花蕾性状的影响如表2所示：处理P3和P4(分别喷施700和1 000 mg·L-1多效唑及尿素和硼砂)以及D2和D5的花蕾长度分别较对照CK1下降了6.63%、7.39%、17.23%和17.99%，差异显著(P<0.05)；处理P5与P2间的花蕾长度无显著差异(P>0.05)，但均较对照CK2显著增加；处理D2和D5的花蕾长度与对照CK2均无显著差异。另外，多效唑各处理组(P1～P5)及缩节胺各处理组(D1～D5)的百蕾鲜质量和干质量均不同程度低于对照CK1、折干率则不同程度高于对照CK1。总体上看，喷施多效唑和缩节胺并不能有效提高忍冬花蕾的长度和质量。

2.2.2 对花蕾中有效成分含量的影响从表2还可看出：在不同水平多效唑处理组中，处理P2和P5的花蕾中总黄酮含量较高，显著高于对照CK1和其他多效唑处理组；在不同水平缩节胺处理组中，随缩节胺质量浓度的提高，花蕾中总黄酮含量逐渐升高。此外，处理P5与D5的花蕾中总黄酮含量显著高于对照CK2，但处理D5与D2花蕾中总黄酮含量无显著差异，而处理P5的花蕾总黄酮含量显著高于处理P2。由此可见，在多效唑处理的同时喷施尿素和硼砂可导致忍冬花蕾中总黄酮含量降低，而在缩节胺处理的同时喷施尿素和硼砂则无明显影响。

喷施不同质量浓度多效唑和缩节胺均可显著提高忍冬花蕾的绿原酸含量(表2)，且各处理组间差异显著；其中，处理P1(喷施100 mg·L-1多效唑及尿素和硼砂)的绿原酸含量较对照CK1增加了34.03%，差异显著。在不同水平多效唑处理组中，绿原酸含量随多效唑质量浓度的升高而逐渐降低；在不同水平缩节胺处理组中，处理D3和D5的绿原酸含量显著高于其他处理组。此外，处理P5和D5花蕾的绿原酸含量分别较处理P2和D2显著增加，而仅喷施尿素和硼砂的对照CK2的绿原酸含量显著低于对照CK1，推测这一现象可能与氮元素可使绿原酸含量降低有关。

表2 喷施不同质量浓度多效唑和缩节胺对忍冬花蕾性状和花蕾主要有效成分含量的影响

3 讨论和结论

多效唑和缩节胺均属于延缓类生长调节剂。多效唑可以抑制赤霉素的生物合成、提高细胞分裂素类和脱落酸的含量，从而减缓植株的营养生长，并使枝条增粗、节间长度缩短，使光合产物更多地用于植物的生殖生长，促进花芽形成和果实生长并提高产量。马全民等[7]用500 mg·L-1多效唑喷施杭白菊(ChrysanthemummorifoliumRamat.)植株，可使处理植株生长健壮、光合作用效率提高、分枝芽营养提高且花芽数目增多，明显提高杭白菊的产量和品质。本研究结果表明：高浓度(1 000 mg·L-1)多效唑处理可显著增加忍冬的开花枝条数和着花节数，提高花蕾的折干率和质量，这与徐迎春等[4]的研究结果一致。在本实验中，喷施不同质量浓度多效唑对忍冬叶面积和叶片的叶绿素含量无明显影响；但杨丹[8]对叶面喷施多效唑后苹果梨(Pyrusussuriensisvar.ovoideaRehd.)叶片叶绿素含量增加而叶面积无显著变化。推测造成这一差异的原因除与不同植物种类本身的遗传差异有关外，还与多效唑对细胞的作用机制有关。多效唑可促进细胞分裂、使细胞排列层次增多，但不能使细胞体积增大[9]，因此对叶面积无明显影响。

缩节胺可通过植株叶片和根部吸收并传导至全株，降低植株体内赤霉素活性，从而抑制细胞伸长，导致顶芽长势减弱，控制植株纵横生长，使植株节间缩短、株型紧凑、叶色深厚及叶面积减小，并促进叶绿素合成，防止植株旺长和推迟封行。周运刚等[10]和禤维言等[11]认为：喷施缩节胺可提高棉花(GossypiumhirsutumLinn.)和花生(ArachishypogaeaLinn.)叶片的叶绿素含量。但在本实验中，不同水平缩节胺处理对忍冬叶面积和叶片的叶绿素含量并无明显影响，这可能与缩节胺施用的时间有关，详细机制仍需进一步的研究探讨。

多效唑和缩节胺等植物生长调节剂是通过影响植物次生代谢过程而起作用。绿原酸与黄酮类成分是忍冬的主要次生代谢产物，两者含量的高低是评价药材金银花质量的重要指标。在本实验中，经不同质量浓度多效唑和缩节胺处理后忍冬花蕾中绿原酸含量均显著高于对照，这与龚月桦等[5]的研究结果一致；但韩树等[12]的研究结果表明：喷施多效唑和缩节胺对金银花品质影响不明显。笔者认为，多效唑和缩节胺可能通过影响绿原酸合成过程中的关键酶(如苯丙氨酸解氨酶)活性来调节绿原酸含量，但其详细作用机制尚未见研究报道。在喷施多效唑或缩节胺的同时喷施适量尿素和硼砂，对忍冬花蕾生长发育和花蕾中有效成分含量的影响有一定影响。

( Continuedonpage112)( Continuedfrompage103)

目前，在中药材的种植和生产中，植物生长调节剂和农药是否存在残留等问题受到人们的普遍关注，而多效唑和缩节胺在忍冬花蕾及根际土壤中的残留量和活动周期是否符合国家相关标准[13]，则需进一步的实验研究。

参考文献:

[1] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典: 2010年版(一部)[M]. 北京: 中国医药科技出版社, 2010: 205-206.

[2] 张永清, 程炳嵩, 华作旺, 等. 赤霉素对忍冬植株生长发育的影响[J]. 特产研究, 1993(4): 23-24.

[3] 张永清, 程炳嵩, 华作旺, 等. 金银花根外追肥初步试验[J]. 中草药, 1989, 20(5): 33-35.

[4] 徐迎春, 周凌云, 张佳宝. 多效唑对忍冬生长发育及金银花质量的影响[J]. 基层中药杂志, 2002, 16(4): 20-21.

[5] 龚月桦, 张晓丽, 王俊儒, 等. 生长延缓剂对忍冬枝条生长和花蕾产量与品质的影响[J]. 植物营养与肥料学报, 2009, 15(4): 981-984.

[6] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.

[7] 马全民, 卢银仙. 多效唑对杭白菊的生理效应及增产作用的研究[J]. 中药材, 1991, 14(8): 5-7.

[8] 杨丹. 多效唑对苹果梨生长发育的影响[D]. 延吉: 延边大学农学院, 2008.

[9] 贾洪涛, 党金鼎, 刘风莲. 植物生长延缓剂多效唑的生理作用机理及应用[J]. 安徽农业科学, 2003, 31(2): 323-324.