植物生长调节剂对杜仲叶杜仲胶含量的影响

龚兆全，吴 哲，蒋豆玉，高 巍，郭 尧，黄明远*

(1.乐山市林业科学研究院，四川乐山 614000；2.乐山师范学院生命科学学院，四川乐山 614000)

杜仲(EucommiaumoidesOliver)又名胶木，为杜仲科植物，是我国重要的药用与胶源树种[1]。杜仲植物对周边环境的适应性较强，喜温暖湿润的气候，常在光照充足的地方生长，且耐严寒。杜仲为传统中药材，树皮具有滋阴补肾、壮腰膝、降血压等功效[2]。杜仲木材质地细腻，树干挺直，是建筑、家具的上等用料。同时杜仲又是绿化荒山、水土保持的良好树种[3]。杜仲植物的叶、果实、树皮中含有一种白色的丝状物质——杜仲胶。杜仲胶产生并储藏于杜仲树的含胶细胞中，这种含胶细胞在杜仲树的根、茎、叶、皮、果实和种子中存在，但各个部位的含胶量并不一致[4]。杜仲胶具有较广泛的用途，可做汽车轮胎，水下电缆等绝缘器材，以及一些耐水、耐酸碱腐蚀的材料；还用于医学领域，如口腔科牙齿的充填材料、骨伤科辅助材料。杜仲为落叶阔叶树，秋季叶中含胶量可被利用，大量的落叶即可以起到变废为宝的作用，为杜仲胶的大规模开发利用提供了可靠的材料来源。但杜仲叶含胶量较低，致使杜仲胶提取成本较高[5]。笔者采用4种植物生长调节剂对乐山市沙湾区葫芦镇试验地的杜仲树林进行处理，并用碱浸法处理杜仲叶，再用正己烷-丙酮提取法来提取杜仲胶，回收正己烷与丙酮，降低提取成本，旨在为进一步开发杜仲叶中杜仲胶提供参考。

1 材料与方法

1.1仪器与试剂

1.1.1仪器。KH-50B型超声波清洗机(上海净超机械有限公司)；Thermo纯水仪(郑州南北仪器设备有限公司)；FA1008电子分析天平(成都铭强仪器)； OLABO电热恒温双孔水浴锅(上海赫田科学仪器有限公司)；TFG-1800智能通风柜(南通派尔实验设备有限公司)；索氏提取器(那艾精密仪器制造厂)； 回流提取器(安徽天长市长城玻璃仪器制造厂)；回收装置(安徽天长市长城玻璃仪器制造厂)。

1.1.2试剂。GA3(赤霉素)、 NAA(萘乙酸)、 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、 6-BA(6-苄氨基嘌呤)、氢氧化钠(分析纯)、无水乙醇(分析纯)、四氯化碳(分析纯)、溴水(分析纯)、苯酚(分析纯)、正己烷(分析纯)、丙酮(分析纯)、苯(分析纯)、甲醇(分析纯)、乙醚(分析纯)、石油醚(分析纯，沸程78 ℃ )。

1.2方法

1.2.1试验设计及喷施方法。试验地面积为0.53 hm2，种植密度为3 000株/hm2。将试验地分为3个试验区(3次重复)；每个试验区分为4个小区，在每个小区分组进行4种植物生长调节剂处理(300 mg/L的GA3、0.01 mg/L的NAA、0.1 mg/L的2,4-D、0.5 mg/L的6-BA )；每个小区分为3个试验组，分别在5月初对试验1～3组进行全株1次喷洒(1 500 mL)，7月初对试验2、3组进行全株2次等量喷洒(1 000 mL)，9月初对试验3组进行全株3次等量喷洒(500 mL)，区组间用等量清水喷洒作为对照(CK)。每试验组为40株2年生杜仲苗。采用叶正背面和枝干面都喷洒的方法，喷施的量以叶和枝干表面湿润但无液滴滴落为好。11月下旬在各区组按“S”型选择样株采叶，研究杜仲叶中杜仲胶含量。

1.2.2杜仲胶提取及鉴定。通过查阅资料[6-9]，提取前采用碱浸法处理杜仲叶：用1/100的电子天平称取杜仲叶42 g，放入10%的氢氧化钠溶液中浸泡12 h，对叶片进行软化，然后冲洗，去除大部分色素类、黄酮类、酯类、糖类等物质，再用研钵加石英砂进行研磨，用于提取杜仲胶。

正己烷提取：将碱浸法—研磨处理后的杜仲叶，按照料液比1∶20(g∶mL)加入正己烷，将恒温水浴锅温度设置在95 ℃，用回流装置对其提取2 h后，弃去杜仲叶残渣，将提取液倒入另一蒸馏烧瓶中，用蒸馏装置对提取液中的正己烷进行回收与浓缩，浓缩到30 mL后，倒入烧杯中，放入-20 ℃的冰箱中冷却6 h，待有晶体出现后，得杜仲粗胶。再用丙酮精制杜仲粗胶，用索氏提取器在40 ℃下进行回流提取，待丙酮回流液无色时，抽滤干燥，得到灰白色精胶。

将得到的杜仲胶用韦氏鉴定法进行鉴定。将所得杜仲胶放入坩埚里，再滴加少量的CCl4，1～2 min后加入几滴溴水，再在样品表面加入苯酚将其覆盖。为加快其反应，用水浴蒸汽加热5 min，使CCl4挥发，最后产物颜色为紫褐色，证明产物为杜仲胶。

1.3公式杜仲胶含量=杜仲胶重/杜仲鲜重×2.1(折干比)×100%。

2 结果与分析

2.11次喷洒处理杜仲叶杜仲胶含量5月初用300 mg/L GA3、0.01 mg/L NAA、0.1 mg/L 2,4-D、0.5 mg/L 6-BA 这4种植物生长调节剂对全试验区试验小区试验1～3组进行1次喷洒，对照(CK)用等量清水喷洒。各试验组(1～3组)提取结果取平均值。

由图1可知，4种植物生长调节剂1次喷洒处理与CK比较，杜仲胶含量从高到低依次为GA3(2.06%)、NAA (2.02%)、6-BA(1.92%)、2,4-D (1.77%)、CK(1.34%)。4种植物生长调节剂1次喷洒处理的杜仲胶含量均不同程度高于CK，GA3处理比CK高0.54倍，NAA处理比CK高0.51倍，6-BA处理比CK高0.43倍，2,4-D处理比CK高0.32倍。4种植物生长调节剂处理杜仲胶含量与CK差异极显著。

图1 4种植物生长调节剂1次喷洒处理杜仲叶杜仲胶含量Fig.1 Guttapercha content of E. umoides leaves treated by one-time spraying of four plant growth regulators

2.22次喷洒处理杜仲叶杜仲胶含量7月初用300 mg/L GA3、0.01 mg/L NAA、0.1 mg/L 2,4-D、 0.5 mg/L 6-BA 这4种植物生长调节剂对全试验区试验小区试验2、3组进行2次喷洒，对照(CK)用等量清水喷洒。各试验组(2、3组)提取结果取平均值。

由图2可知，4种植物生长调节剂2次喷洒处理与CK比较，杜仲胶含量从高到低依次为GA3(2.15%)、NAA(2.04%)、6-BA(2.02%)、2,4-D(1.85%)、CK(1.35%)。4种植物生长调节剂2次喷洒处理的杜仲胶含量均不同程度高于CK，GA3处理比CK高0.59倍，NAA处理比CK高0.51倍，6-BA处理比CK高0.50倍，2,4-D处理比CK高0.37倍。4种植物生长调节剂处理杜仲胶含量与CK差异极显著。

图2 4种植物生长调节剂2次喷洒处理杜仲叶杜仲胶含量Fig.2 Guttapercha content of E.umoides leaves treated by two-time spraying of four plant growth regulators

2.33次喷洒处理杜仲叶杜仲胶含量9月初用300 mg/L GA3、0.01 mg/L NAA、0.1 mg/L 2,4-D、0.5 mg/L 6-BA这4种植物生长调节剂对全试验区试验小区3组进行3次喷洒，对照(CK)用等量清水喷洒。各试验组(3组)提取结果取平均值。

由图3可知，4种植物生长调节剂3次喷洒处理与CK比较，杜仲胶含量从高到低依次为GA3(2.25%)、NAA(2.17%)、6-BA(2.06%)、2,4-D(1.89%)、CK(1.37%)。与CK相比，4种植物生长调节剂3次喷洒处理的杜仲胶含量均不同程度高于CK，GA3处理比CK高0.64倍，NAA处理比CK高0.58倍，6-BA处理比CK高0.50倍，2,4-D处理比CK高0.38倍。4种植物生长调节剂处理杜仲胶含量与CK差异极显著。

图3 4种植物生长调节剂3次喷洒处理杜仲叶杜仲胶含量Fig.3 Guttapercha content of E. umoides leaves treated by three-time spraying of four plant growth regulators

4种植物生长调节剂浓度3次喷洒处理间比较，300 mg/L GA33次喷洒处理比2次喷洒处理的杜仲胶含量高0.05倍，比1次喷洒处理高0.09倍；0.01 mg/L NAA 3次

喷洒处理比2次喷洒处理的杜仲胶含量高0.06倍，比1次喷洒处理高0.07倍；0.5 mg/L 6-BA 3次喷洒处理比2次喷洒处理的杜仲胶含量高0.02倍，比1次喷洒处理高0.07倍；0.1 mg/L 2,4-D 3次喷洒处理比2次喷洒处理的杜仲胶含量高0.02倍，比1次喷洒处理高0.07倍。

3 结论与讨论

4种植物生长调节剂同浓度等量喷洒处理，随喷洒次数增多，杜仲胶含量增加，喷洒次数与叶中杜仲胶含量呈正相关，3次喷洒处理间比较，虽多次喷洒可增加杜仲胶含量，但1次喷洒处理增加杜仲胶最显著，从总体水平来看，均显著高于CK。其中，GA3处理的杜仲胶含量最高，其次为NAA处理，再次为 6-BA处理，2,4-D处理是4种植物生长调节剂处理中杜仲胶含量最低的。使用植物外源生长调节剂会引起植物生理上的效应，因为植物外源生长调节剂的使用影响了植物内源生长调节剂间的平衡。GA3主要作用是促进细胞伸长，可促进植物体内生长素的积累，抑制生长素氧化酶的活性，并起到提高胶含量的作用，可能是通过提高杜仲植株的内源生长素含量,影响植物体内自身代谢过程导致的；而NAA和6-BA 的主要作用是促进细胞分裂，2,4-D属于生长素类，主要作用是促进细胞分裂、伸长和分化，它们促进了杜仲叶中含胶细胞的增加，提高了杜仲胶含量。从优选角度考虑，生产上可采用GA3300 mg/L进行1次喷洒，来提高杜仲叶中杜仲胶含量。

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