温度对红花芽菜生长特性及有效成分的影响

胡喜巧，杨文平，黄 玲，梅沛沛，倪亚甲，孟 丽

(1.河南科技学院，河南新乡 453003；2.现代生物育种河南省协同创新中心，河南新乡 453003)

温度对红花芽菜生长特性及有效成分的影响

胡喜巧1，2，杨文平1，黄 玲1，梅沛沛1，倪亚甲1，孟 丽1

(1.河南科技学院，河南新乡 453003；2.现代生物育种河南省协同创新中心，河南新乡 453003)

以红花株系农家品种、‘B-1’‘1-3’‘3-10’为材料，研究不同温度(20、25、30和35 ℃)对红花芽菜生长特性及有效成分的影响。结果表明：25 ℃时4种红花种子出苗率最高且分别为95.67%、90.00%、99.00%和96.33%，红花芽菜幼苗的生长状况最好，芽菜的单株鲜质量最大分别为0.41、0.41、0.49和0.45 g，百株生物学产量分别为41.00、37.49、45.56和37.40 g，百株净产量分别为32.79、31.08、36.84和29.84 g，20 ℃时红花芽菜中的功效成分黄酮和羟基红花黄色素A质量分数最高，分别为24.72和19.05 mg/g，多糖质量分数较低；随着温度的升高，红花芽菜黄酮和羟基红花黄色素A质量分数呈下降趋势，多糖质量分数增加。20～25 ℃为红花芽菜生长的适宜温度。

红花芽菜；生长特性；多糖；黄酮；羟基红花黄色素A

红花(CarthamustinctoriusL．)为1 a生或2 a生草本植物，在中国已有2 100年的栽培和用药史[1]。红花具有稳定血压、降低胆固醇、促进微循环和恢复神经等功能[2-3]，其分布较广，原产于埃及，现中国各地多有栽培，主产于新疆、河南、四川、云南、浙江等地[4]。河南省曾是红花的主产区，早有怀红花(亦称卫红花)之称。董顺福等[5]经过对红花幼苗的初步鉴定显示，红花幼苗中含有丰富的黄酮、腺苷、多糖、氨基酸、维生素和多种矿质元素等对人体有益的成分。成元刚等[6]研究表明，前期弱光培养，采收前1～2 d强光培养的变光培养方式，红花芽菜的产量、品质、色泽营养和维生素C较好，杨灿等[7]研究表明，质量浓度为4 mg/L α-奈乙酸和5 mg/L糖氯基嘌呤处理种子，红花芽菜产量最高，产出比为7.6∶1。毋柳柳等[8]对芽菜的播种密度与产量的关系进行了探讨。红花种子生产芽菜或苗菜，可凉拌、炒食或做汤，鲜嫩可口，易于消化[6]。在食用该类蔬菜[9]过程中，可提高人们免疫能力[3]和抵抗能力。红花芽菜营养价值高，其生长状况和有效成分易受到外界环境条件特别是温度的影响。因此，研究不同温度对红花芽菜生物学特性及有效成分的影响，探讨红花芽菜生长的适宜温度，为红花芽菜规模化生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料及试剂

以河南科技学院中药资源研究所选育的药油兼用红花株系‘B-1’‘1-3’‘3-10’及农家品种为材料，试验试剂：芦丁标准品(中国药品生物制品检定所)，羟基红花黄色素A标品(北京奥克生物技术有限公司)，其它试剂为分析纯。

1.2 试验设计

采用完全随机试验，设20、25、30和35 ℃4个不同温度处理，每个处理重复4次。挑选大小、籽粒饱满度均匀度一致的红花种子用60 ℃的温水浸泡40 min，沥干备用；将处理好的250 g沙子装入12 cm×12 cm的发芽盒中，深度约2 cm；将事先处理的100粒种子按10×10方式摆入发芽盒内；然后在表面撒上1 cm厚的沙子，定量浇水200 mL，生长期间，适时定量补充水分。

1.3 测定项目及方法

将“1.2”方法处理的红花种子培养7 d后采收，采收时用游标卡尺和电子天平测定胚轴长、胚轴粗、胚根长、胚根数、子叶宽、子叶长、单株鲜质量、生物学产量、净产量(胚轴和子叶)、出苗率。然后用105 ℃高温杀青40 min，在80 ℃干燥箱烘至恒量，粉碎过筛检测。黄酮检测采用分光光度法[10]，羟基红花黄色素A(HSYA)检测采用紫外分光光度法[11]，可溶性多糖采用硫酸苯酚法[12]。

1.4 数据处理

采用Microsoft excel 2003和DPS 14.5对数据进行处理和统计分析。

2 结果与分析

2.1 温度对红花芽菜幼苗生物学特性的影响

2.1.1 对幼苗生长的影响 表1表明，同一材料不同温度下红花芽菜的胚轴长随着温度的升高均呈现先升高后下降的趋势，温度为25 ℃时达到最大值，温度为20 ℃、25 ℃时4个供试材料的胚轴长、胚轴粗、子叶宽差异不显著，胚轴粗在1.73～1.94 mm，35 ℃时材料‘1-3’的胚轴最粗，与该材料20 ℃和25 ℃无差异。所有材料的胚根长和胚根数随着温度的升高呈下降趋势，且35 ℃时胚根长下降幅度几乎为20 ℃时的一半，CK和‘1-3’的胚根数随着温度的升高呈现下降的趋势，‘B-1’和‘3-10’的胚根数随着温度的升高呈先下降再略上升后急剧下降的趋势，35 ℃时的胚根只有1条或2条。4个材料的子叶长随着温度的升高均呈现先上升后下降的趋势，且在25 ℃时达到最大值，材料之间无差异。

2.1.2 对产量的影响 表2表明，4种材料的出苗率、单株鲜质量、生物学产量和净产量随温度升高均呈现先上升后下降的趋势，CK、‘B-1’、‘1-3’的出苗率随温度均呈现先上升后下降的趋势，‘3-10’的出苗率表现为一直下降，且该材料20 ℃和25 ℃处理间无差异，25 ℃时各性状指标较好；出苗率分别为95.67%、90.00%、99.00%和96.33%，单株鲜质量分别为0.41、0.41、0.49和0.45 g，百株生物学产量分别为41.00、37.49、45.56和37.40 g，百株净产量分别为32.79、31.08、36.84和29.84 g，在35 ℃条件下，材料CK、‘B-1’‘1-3’‘3-10’生物学产量最低，百株产量仅有10.48、8.69、6.96和15.00 g；不同材料在25 ℃下，以1-3的生物学产量和净产量最高，其次为CK，‘3-10’的最低。温度超过30 ℃时，特别是35 ℃时，出苗率急剧下降，特别是‘1-3’芽菜生物学产量下降最多，达86.91%，‘3-10’下降最少，也有59.89%。

表1 不同温度条件下红花芽菜幼苗的生长特性Table 1 Growth characteristics of safflower seedlings under different temperatures

注：同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下表同。

Note:Different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05)，the same below.

表2 不同温度下红花芽菜产量Table 2 Yield of safflower buds at different temperatures

2.2 温度对红花芽菜有效成分的影响

2.2.1 对多糖质量分数的影响 图1表明，随着温度的升高，材料CK、‘1-3’‘3-10’芽菜中的多糖质量分数整体呈现上升的趋势，‘B-1’芽菜中的多糖质量分数表显出先降后升的变化趋势。材料‘1-3’在35 ℃条件下的多糖质量分数最高，较20 ℃条件提高23.35%，材料‘3-10’在20 ℃、25 ℃时的多糖质量分数均较低，分别124.70 和114.43 mg/kg，在35 ℃条件下，4个材料红花芽菜中多糖质量分数差异显著。

2.2.2 对黄酮质量分数的影响 图2表明，随着温度的升高，4种芽菜中的黄酮质量分数均呈下降趋势，这可能是由于温度的升高导致合成黄酮酶的活性下降。20 ℃时‘1-3’与其他材料差异显著，材料‘B-1’幼苗中的黄酮质量分数在20 ℃时最高( 24.72 mg/g)，25 ℃时4个供试材料以‘1-3’下降最小，且与20 ℃幼苗中的黄酮质量分数差异不显著，CK在35 ℃条件下的黄酮质量分数最低(14.44 mg/g)。

不同字母表示不同处理间差异达0.05显著水平，下图同。

Different letters under different treatments indicate significant difference at 0.05 level, the sameas below.

图1不同温度下红花芽菜的多糖质量分数的变化
Fig.1Changesofpolysaccharidemassfractioninsafflowerbudsunderdifferenttemperatures

2.2.3 对羟基红花黄色素A质量分数的影响 图3表明，4种材料黄色素A质量分数随着温度的升高整体呈现下降的趋势，温度为20 ℃时，材料‘1-3’芽菜中的羟基红花黄色素A质量分数最大(19.05 mg/g)，且与20 ℃时的‘B-1’无差异，但与其他材料相比差异显著。25 ℃时，只有CK较20 ℃增加10.23%，‘B-1’‘1-3’‘3-10’分别较20 ℃下降8.20%、36.69%、13.13%，特别是35 ℃，材料CK‘B-1’‘1-3’‘3-10’分别较20 ℃下降55.29%、43.11%、64.41%、49.65%。

图2 不同温度下红花芽菜的黄酮质量分数的变化Fig.2 Changes of flavonoid mass fraction in safflower buds under different temperatures

图3 不同温度下红花芽菜中的羟基红花黄色素A质量分数Fig.3 HSYA A mass fraction in safflower buds under different temperatures

3 讨 论

红花芽菜的培养实际上就是红花种子萌发，是由一系列酶参与下的生理生化过程，而酶的催化与温度有密切关系，适宜的温度可提高芽菜的生长速度和品质。在芽菜培养的前期，红花种子主要是一个吸水的过程，种子的吸水与温度有密切关系[13]，从而影响红花芽菜各部位的生长。本试验研究表明，温度在20～25 ℃时，红花芽菜幼苗的生物学性状较优，且于25 ℃时红花幼苗的生长状况最好，出苗率最高，芽菜幼苗的单株鲜质量、生物学产量、净产量均达到最大值；温度升至30～35 ℃时，在红花芽菜培养的过程中，可能与温度升高，种子呼吸作用加强，物质消耗过快导致出苗率下降，或因采用60 ℃温水处理种子杀菌不彻底的情况下，培养芽菜的同时加速了某种病源微生物的生长和繁殖而使得种子大多数腐烂而造成烂种，若种子采用化学杀菌剂处理生产出来的芽菜因药品残留又不安全。因此，在采用60 ℃温水杀菌条件下，20～25 ℃为红花芽菜生长的适宜温度。

徐文燕等[14]认为黄酮类成分在植物组织中的含量和分布受温度的影响。其主要原因是适宜的温度可以使黄酮类成分合成途径中相关酶的活性提高，从而有利于黄酮类物质的积累。Oliveira等[15]认为，温度对螺旋藻碳水化合物的合成有显著影响，其含量随温度的升高而增大。刘娟妮等[16]研究螺旋藻438胞内多糖出得出类似结论。本研究表明，20 ℃时红花芽菜幼苗中的有效成分质量分数相对较高，但随着温度的升高，多糖质量分数整体呈上升趋势，黄酮[17]和羟基红花黄色素A的质量分数逐渐减少。而在25 ℃，红花芽菜中的黄酮和羟基红花黄色素A与20 ℃基本无差异，且在25 ℃时生物学产量最高。综上所述，25 ℃是培养红花芽菜的适宜温度，生产出来的芽菜的营养水平及保健价值较高。

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EffectofTemperatureonGrowthCharacteristicsinSafflowerSproutsandEffectiveIngredient

HU Xiqiao1,2,YANG Wenping1, HUANG Ling1,MEI Peipei1,NI Yajia1and MENG Li1

(1.Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang Henan 453003,China;2.Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding, Xinxiang Henan 453003,China )

We took safflower varity farm,‘B-1’‘1-3’‘3-10’ strains as materials to study the effect of temperatures (20,25,30 and 35 ℃)on safflower sprouts’ biological characteristics and effective components. The results showed that the highest seedling emergence rate of safflower seeds were 95.67%,90.00%,99.00% and 96.33% when the test temperature was 25 ℃, and the growth of safflower sprouts were best, the fresh mass of single reached maximum for 0.41, 0.41 , 0.49 and 0.45 g, respectively. One hundred plants biological yields were 41.00, 37.49 , 45.56 and 37.40 g, respectively. One hundred plants net production were 32.79, 31.08, 36.84 and 29.84 g respectively.However, at a temperature of 20 ℃,mass fractions of flavonoid and HSYA A were highest of 24.72 and 19.05 mg/g,mass fraction of polysaccharide increased, mass fraction of flavonoid and HSYA A in safflower seedlings decreased with the increase of temperature. The appropriate range of safflower sprouts’ growth was 20 ℃-25 ℃.

Safflower sprout;Growth characteristics; Polysaccharide; Flavonoids; HSYA A

2016-10-31

2016-12-16

Scientific and Technological Project in Henan Province(No.112102310018);Henan Institute of Science and Technology Innovation Fund for University Students(No.201310467045,No.2015CX005).

HU Xiqiao, female ,master student, senior engineer.Research area:soil and safflower germplasm resources development and utilization.E-mail:hxqiao1@163.com

S567.2；R284.1

A

1004-1389(2017)10-1507-06

日期：2017-10-18

网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171018.1733.026.html

2016-10-31

2016-12-16

河南省科技攻关(112102310018)；河南科技学院大学生创新基金(201310467045,2015CX005)。

胡喜巧，女，硕士，高级实验师，主要从事土壤和红花种质资源开发与利用。E-mail：hxqiao1@163.com

孟 丽，女，教授，硕士生导师，主要从事植物资源开发与利用研究。E-mail：histml@163.com

CorrespondingauthorMENG Li,female,professor,master supervisor.Research area:development and utilization of plant resources.E-mail:histml@163.com

(责任编辑：史亚歌Responsibleeditor:SHIYage)