馬旭東 郭曄紅 朱文娟 馮 潔 馬桃桃 葉美金 付 曉寇婉麗
(1 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 甘肅蘭州730070;2 中藥材研究所甘肅蘭州730070;3 甘肅省藥用植物栽培育種工程研究中心/甘肅省干旱生境作物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 甘肅蘭州730070)
肉蓯蓉(Cistanche deserticola)為中藥“大蕓”的基原植物,專屬寄生于藜科植物梭梭(Haloxylo‐nam modendron)的根部[1],是我國(guó)西北荒漠半荒漠地區(qū)珍貴的藥用植物資源[2],主產(chǎn)于甘肅、內(nèi)蒙古、新疆等地[3‐4]。其肉質(zhì)莖入藥,具補(bǔ)腎陽、益精血,潤(rùn)腸通便之功效[5‐6]。隨著人們對(duì)保健食品需求的日益增長(zhǎng)和對(duì)肉蓯蓉藥理藥效研究的日漸深入,肉蓯蓉的需求量逐年增多,為緩解市場(chǎng)供需矛盾,推廣肉蓯蓉規(guī)?;耘嘁褎?shì)在必行,而提高肉蓯蓉的種子產(chǎn)量和質(zhì)量則是肉蓯蓉人工栽培成功的關(guān)鍵[7]。長(zhǎng)期以來,關(guān)于肉蓯蓉的研究主要集中在人工栽培、藥材產(chǎn)量、質(zhì)量和活性成分等方面[8‐9],而對(duì)肉蓯蓉的種子生理生化指標(biāo)和內(nèi)含物的研究則少見。本試驗(yàn)采用人工授粉措施處理荒漠肉蓯蓉花蕾,通過測(cè)定肉蓯蓉種子內(nèi)含物、生理生化等指標(biāo),旨在為荒漠肉蓯蓉種子的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)培育提供科學(xué)依據(jù),為肉蓯蓉規(guī)模化、規(guī)范化栽培提供優(yōu)質(zhì)種源。
采用甘肅靖遠(yuǎn)縣糜灘鄉(xiāng)甘肅匯勤生物科技有限公司肉蓯蓉人工種植基地2017年人工接種的肉蓯蓉,以2018年4月出土的肉蓯蓉花序?yàn)槭诜蹖?duì)象,開花期進(jìn)行人工授粉。選取高溫晴天的10:00~16:00進(jìn)行人工授粉,授粉方式共設(shè)4個(gè)處理,分別為異株異花授粉,同株異花授粉,自花授粉和自然授粉,用字母BB、AB、AA、CK 表示,肉蓯蓉花序上部和下部用H和L分別表示,每處理重復(fù)5次。
1.2.1 試驗(yàn)儀器
UV‐2550紫外分光光度計(jì)(濟(jì)南上地電子科技有限公司),培養(yǎng)皿(江蘇成功教學(xué)用品有限公司),電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司),移液槍(濟(jì)南來寶醫(yī)療器械有限公司),水浴鍋(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司)。
1.2.2 試劑
濃硫酸(河北旭隆化工有限公司),蒽酮(衢州市瑞爾豐化工有限公司),乙醇(中馳能源有限公司),乙酸乙酯(山東科煜化工科技有限公司),純乙酸(廊坊乾耀科技有限公司),均為分析純。
1.3.1 蛋白質(zhì)、可溶性糖含量
每份種子稱取0.02 g,采用王學(xué)奎等[10]的方法進(jìn)行測(cè)定,每處理重復(fù)3次。
1.3.2 游離氨基酸含量
每份種子稱取0.02 g,采用甘純璣等[11]的方法進(jìn)行測(cè)定,每處理重復(fù)3次。
采用Μicrosoft Excel 2010 軟件處理數(shù)據(jù),用SPSS 19 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,LSD 法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn),顯著性水平設(shè)定為α=0.05。
由圖1可知,2018年異株異花授粉與自然授粉花序下部種子蛋白質(zhì)含量較高,分別為52.75、53.52 mg/g,2 處理間無明顯差異;異株異花授粉上部種子蛋白質(zhì)含量次之,為50.22 mg/g,自然授粉上部種子蛋白質(zhì)含量最低,為46.42 mg/g,且與其他處理間差異顯著。2019年異株異花授粉上下部種子蛋白質(zhì)含量較高,分別為29.63、30.62mg/g,但2處理間無顯著差異;自然授粉下部種子次之,為25.42 mg/g,自然授粉上部種子的蛋白質(zhì)含量最低,為21.92mg/g,且與其他處理間差異顯著。4 處理2018 年種子中的蛋白質(zhì)含量接近2019 年的兩倍,其中,自然授粉上部種子蛋白質(zhì)含量最低,說明人工授粉能提高肉蓯蓉上部種子的蛋白質(zhì)含量,且肉蓯蓉種子蛋白質(zhì)含量在不同年份間有較大差異。
可溶性糖能提高植物的抗寒性能,延長(zhǎng)種子的貯藏壽命,是植物重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)。4 處理中2018 年的可溶性糖含量均高于2019 年,且以下部種子可溶性糖含量高于上部種子。2018 年異株異花授粉下部種子可溶性糖含量最高,為2.82%,自然授粉下部種子次之,為2.69%,自然授粉上部種子為1.99%,異株異花授粉上部種子含量最低,為1.95%,4 處理間可溶性糖含量無明顯差異。2019 年異株異花授粉下部種子可溶性糖含量最高,為2.13%,自然授粉下部種子可溶性糖為2.02%,2 處理間無明顯差異;異株異花授粉上部種子可溶性糖為1.37%,自然授粉上部種子最低,為1.09%,且與其他處理間差異顯著(圖2)。4 處理2018 年的可溶性糖含量均高于2019 年,且下部種子可溶性糖含量均高于上部種子,說明授粉方式對(duì)肉蓯蓉種子可溶性糖含量影響不大,但不同年份間肉蓯蓉種子可溶性糖含量差異較大。
異株異花授粉下部游離氨基酸不僅可以維護(hù)新陳代謝,還能促進(jìn)植物生長(zhǎng)和免疫[12]。2019年,異株異花授粉肉蓯蓉花序上部種子游離氨基酸總量最高,為6 775.83 μg/g;自然授粉上部種子含量次之,為6 237.04 μg/g;其次是自然授粉下部種子,含量為5 207.03 μg/g,同一年份下4個(gè)處理間彼此差異顯著。2018年自然授粉上部種子游離氨基酸總量最高,為4 908.19 μg/g;異株異花授粉上部種子含量次之,為4 525.12 μg/g;其次是自然授粉下部種子,含量為3 784.48 μg/g;異株異花授粉下部種子游離氨基酸總量最低,為3 448.99 μg/g,4 處理間彼此差異顯著(圖3)。2019年4處理肉蓯蓉種子游離氨基酸總量高于2018年,2種授粉方式下上部種子游離氨基酸總量高于下部種子,與自然授粉相比,異株異花授粉上部種子游離氨基酸總量變化不大,下部種子游離氨基酸總量有所降低,說明人工授粉對(duì)肉蓯蓉花序上部種子游離氨基酸總量影響不大,但降低花序下部種子的游離氨基酸總量,且不同年份肉蓯蓉種子游離氨基酸總量不同。
綜上所述,異株異花授粉肉蓯蓉花序上部種子蛋白質(zhì)含量顯著高于自然授粉上部種子,說明異株異花授粉可提高肉蓯蓉種子蛋白質(zhì)含量;而異株異花授粉對(duì)肉蓯蓉種子中可溶性糖含量無明顯影響;異株異花授粉后肉蓯蓉花序下部種子游離氨基酸總量明顯降低,這可能是由于部分游離氨基酸合成為蛋白質(zhì)的原因。