干旱胁迫对三种茶用菊花有效成分的影响

昝嘉惠 马 琴 裴英豪 翟玲玲 李锦馨

（宁夏大学农学院 宁夏银川 750021）

菊花，中药名，在植物分类学中属于菊科、菊属的多年生宿根草本植物[1]。品种名的不同对应着不同类型的菊花，其中茶菊性味苦、甘、平，无毒[2]。随着干旱形势日趋严重，干旱胁迫是植物在生长过程常面对的逆境之一[3]。菊花中丰富的黄酮类、酚酸类、多糖类、挥发油类、三萜类、核苷类和氨基酸类等多种资源性化学成分与干旱胁迫的结果有关，即对于菊花来说，干旱会引起其花中有效成分的改变。因而，本项目从对丙二醛（MDA）、可溶性糖、类胡萝卜素的含量变化研究出发，探究菊花应对干旱胁迫的生理变化。

1 材料与方法

1.1 样品采集

采样地点位于宁夏嘉禾花语生态农业有限公司菊花种植基地，菊花正常水肥管理，样品植株选用大小相似的三种不同颜色的茶菊。以浸泡后5 h 为第一次取样点，之后不浇水，每隔5 h 采样1 次，共采样4 次，将采得的样品进行冷冻处理，为下一步的相关指标测定工作做好准备。

1.2 茶菊丙二醛含量的测定

取在冰箱中冷冻的花瓣0.5 g，将其烘干后研磨成粉末，将粉末用5 mL 5%的TCA 溶液分3 次漂洗至10 mL 离心管中，并在离心机中于3 000 r/min 离心20 min 后，加入等体积0.67%的TBA 溶液于2 mL 的上清液中。充分振荡后于沸水浴中加热30 min，之后用水冷却至室温，再转移至离心管中以3 000 r/min 离心10 min。以去离子水作为调零液，取离心后的上清液分别在450 nm、532 nm、600 nm 波长下测定吸光值[4]。

组织中MDA 含量计算公式：

MDA 浓度C（μmol/L）=6.45（OD532-OD600）－0.56OD450[4]；

MDA 含量（μmol/g FW）=C×V/W[4]。

公式中：V为提取液体积（1.8 mL），W为样品鲜重（0.5 g）。

1.3.1 标准曲线的绘制

（1）1%蔗糖标准液：将蔗糖（分析纯）于80 ℃下烘干至恒重，取1 g 蔗糖加水溶解，将其与0.5 mL 浓硫酸依次加入100 mL 容量瓶中，并用蒸馏水定容[5]。

（2）100 μg/mL 蔗糖标准液：精确吸取1 mL 1%蔗糖标准液至100 mL 容量瓶中，并准确定容，取11 支20 mL 刻度试管依次编号0～10，将溶液和水按表1所示加入其中[5]。

表1 100 ug/mL 蔗糖标准液溶液配置表

1.3 茶菊可溶性糖含量的测定

选择蒽酮比色法测定茶菊中可溶性糖含量。

11 支试管中依次加入0.5 mL 蒽酮乙酸乙酯试剂、5 mL浓硫酸，摇晃均匀后，迅速放入提前准备好的沸水浴中处理1 min，然后取出静置，等待其自然冷却至室温，以空白做对照，在630 nm 波长下测其吸光值。纵坐标为吸光值，横坐标为蔗糖含量，绘制标准曲线，并求出标准线性方程[7]。

1.3.2 可溶性糖的提取

取保存于冰箱中的花瓣0.3 g 烘干，用研钵研磨成粉末后，将20 mL 试管置于实验台上，用10 mL 蒸馏水将粉末分3 次冲入。将用塑料薄膜封口的试管放入提前准备好的沸水中提取两次，每次30 min，之后将提取液过滤至25 mL 容量瓶中，多次冲洗试管至无残渣存留，准确定容至刻度。吸取1 mL 的样品滤液至10 mL 试管中，依次向试管中加入0.5 mL 蒽酮乙酸乙酯、5 mL 浓硫酸，充分振荡后于沸水浴中处理1 min，取出静置，冷却至室温后，在630 nm 波长下测定其吸光值，重复3 次，依据标准曲线计算可溶性糖的含量[5]。

1.3.3 结果计算

可溶性糖含量（%）=C×V×N/（a×W×106）×100%。

式中：C为依据标准曲线获得的蔗糖含量（μg）；V为提取液体积（mL）；N为稀释倍数；a为测定用样品液的体积（mL）；W为样品重量（g）[5]。

1.4 茶菊类胡萝卜素含量的测定

称取冰箱中的花瓣鲜样0.2 g 烘干，准备5 mL 离心管，装入研钵研磨好的粉末，加入提取剂（丙酮与石油醚体积比1∶4）3 mL。在无光条件下4 ℃恒温提取48 h 后，置于离心机中，4 000 r/min 离心10 min，取上清液。空白对照为提取剂，调零，于450 nm 波长下测定其吸光值[6]。

类胡萝卜素含量计算公式：

A=E1%1cm×C×d

式中：E1%1cm为类胡萝卜素的消光系数，使用平均值2 500；C为类胡萝卜素浓度，单位为g/mL；d为光通过类胡萝卜素的距离，为1 cm；A为最大吸收峰的光密度[6]。

1.5 数据处理

所有实验重复3 次，其结果均以“平均值”表示；采用Excel 2007 软件进行数据处理，并采用Origin 软件进行统计分析。

2 结果分析

2.1 丙二醛含量变化

如图1所示，三种茶用菊花在干旱处理的20 h 内，丙二醛含量发生如下变化：白色菊花线形呈钟形，总趋势为上升，且较初始值上升0.3μmol/g FW；黄色菊花线形呈波浪状，总趋势为上升，较初始值上升0.9μmol/g FW；紫色菊花呈下降趋势，且较初始值下降4.3μmol/g FW。

图1 菊花丙二醛含量变化

2.2 可溶性糖含量变化

如图2所示，三种茶用菊花在干旱胁迫20 h 内，可溶性糖含量均发生了下降，黄色菊花下降最快斜率为-34%，且与紫色菊花均较初始值下降0.01%，白色菊花下降不明显，仅较初始值下降0.007 9%。

图2 菊花可溶性糖含量变化

2.3 类胡萝卜素含量变化

如图3所示，三种茶用菊花在干旱20 h 内，胡萝卜素含量总体趋势均为下降，紫色菊花和白色菊花呈现先下降后上升的趋势，但总体趋势为下降，黄色菊花为先上升后下降，紫色菊花下降最明显，白色菊花最不明显。

图3 菊花类胡萝卜素含量变化

3 讨论与结论

丙二醛、可溶性糖和类胡萝卜素是与菊花抗氧化能力和外部色彩相关的生理指标，在干旱胁迫下了解菊花生理指标的含量变化，可指导其实践生产。通过实验得出的结果可知，在可溶性糖含量测定中，黄色菊花可溶性糖含量下降最多，且与紫色菊花下降量相同，白色菊花的下降量在此测定中不明显。干旱胁迫下植物组织中可溶性糖含量应出现上升，而这三种菊花的测定结果均显示为下降，推测原因为呼吸作用消耗的可溶性糖与干旱胁迫增加的可溶性糖抵消，总体为呼吸作用消耗的可溶性糖更多，说明干旱胁迫的力度不足且时间不够长。对于丙二醛含量的测定，黄色菊花和白色菊花中的含量呈下降趋势，但是紫色菊花中的含量呈上升状态。丙二醛是衡量膜质过氧化的一个重要指标，能反映膜系统的受损伤程度，在干旱胁迫下，应出现上升趋势，对于白色菊花和黄色菊花呈下降趋势的结果，可以得出两种推测：一是白色菊花和黄色菊花对干旱胁迫不敏感，二是干旱胁迫力度不够、时长不足。对于类胡萝卜素含量的测定，三种菊花均呈下降趋势，符合干旱胁迫下类胡萝卜素的变化趋势，但从实验结果来看，三者下降比例很少，可得出在进行干旱处理时，干旱胁迫的力度不足且时间不够长，导致结果并不明显。以上可以为干旱胁迫对菊花的处理实验积累经验，为测定更深层次的生理指标奠定基础。