溶液培養(yǎng)對狐臭柴植株生長及葉片神仙豆腐的影響

史夢娜，張明生，徐 利，許邦銳，王 巍，曹 然

溶液培養(yǎng)對狐臭柴植株生長及葉片神仙豆腐的影響

史夢娜，張明生，徐 利，許邦銳，王 巍，曹 然

（貴州大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，貴州省中藥材繁育與種植工程實驗室，貴州 貴陽 550025）

以一年生狐臭柴春枝為插條，于室溫下在不同營養(yǎng)液中進(jìn)行通氣培養(yǎng)。通過對不同營養(yǎng)液中培養(yǎng)材料的形態(tài)、生理生化以及葉片制成的神仙豆腐的產(chǎn)量品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行考查。結(jié)果表明：1/10 Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng)的狐臭柴插枝的葉片可溶性糖和果膠含量以及神仙豆腐產(chǎn)量均較高；1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA營養(yǎng)液對狐臭柴插枝的根和葉生長均有顯著促進(jìn)作用，用其葉制成的神仙豆腐品質(zhì)較好。綜合各項指標(biāo)得出結(jié)論：通過離體培養(yǎng)狐臭柴枝條獲得葉片、制作神仙豆腐，其適宜營養(yǎng)液配方為1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA。

狐臭柴；溶液培養(yǎng)；植株生長；神仙豆腐

狐臭柴Premna puberula Pamp.又名神仙豆腐柴、斑鳩占等，屬于馬鞭草科豆腐柴屬的多年生落葉灌木，主要分布于我國華東、中南、西南各省，位于海拔700～1 800 m的山坡或路邊叢林[1]。狐臭柴是一種藥食兼用植物，其根、莖、葉中含有多種藥用成分，具有清熱解毒、消炎等功效[1-2]；葉片中果膠和蛋白質(zhì)含量高，氨基酸配比合理，礦質(zhì)元素豐富[3]，故用其葉片制作的色澤碧翠、味道鮮美的“神仙豆腐”具有很高的食用價值，在民間備受喜愛[4]。此外，狐臭柴葉片中的果膠和過氧化物酶含量很高[5]，其工業(yè)價值較大。然而，狐臭柴雖然分布較廣，但因其自然繁殖能力差[6]，加之生態(tài)環(huán)境的破壞，其野生資源日益匱乏。為有效開發(fā)利用這一資源，人工種植勢在必行，而探索其種苗繁殖技術(shù)更是當(dāng)務(wù)之急。

近年來，有關(guān)豆腐柴屬植物的繁殖技術(shù)研究逐年增多，但對于狐臭柴的研究甚少。我們在繼初步完成狐臭柴組織培養(yǎng)、扦插繁殖技術(shù)研究之后[7]，開展了狐臭柴溶液培養(yǎng)離體繁殖工作，并就溶液培養(yǎng)對其植株形態(tài)、生理生化及葉片神仙豆腐產(chǎn)量品質(zhì)的影響進(jìn)行了探索，以期為狐臭柴的快速繁殖和常年利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

狐臭柴Premna puberula Pamp.：采自貴州省務(wù)川仡佬族苗族自治縣，經(jīng)貴州大學(xué)熊源新教授鑒定。

于早春剪取尚未萌芽的狐臭柴一年生春枝，每段3～4節(jié)。插枝的上切口剪平，切口離頂部節(jié)點3～5 cm；下切口剪成“V”形，切口距基部節(jié)點約7 cm。

1.2 實驗方法

實驗處理設(shè)置2種營養(yǎng)液，即1/10 Hoagland、1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA，以去離子水作對照（CK），在（18±1）℃、光照12 h/d、光照強(qiáng)度27 μmol/(m2·s)下進(jìn)行通氣培養(yǎng)。培養(yǎng)容器為30 cm×20 cm×30 cm的長方形玻璃缸（外壁用2層牛皮紙遮光），以泡沫板作為漂浮板，在其上打3×5個直徑0.5 cm的定植孔，孔間距5 cm，每孔植入1株狐臭柴枝條。在漂浮板一角預(yù)留一孔作為氧氣泵通氣管入孔。

每隔5 d測量一次培養(yǎng)枝條的形態(tài)指標(biāo)，10 d更換一次營養(yǎng)液。培養(yǎng)60 d后取葉片測定生理生化指標(biāo)及神仙豆腐的產(chǎn)量和品質(zhì)。含水量采用烘干法測定[8]；可溶性總糖含量用蒽酮比色法測定[9]；果膠含量用咔唑比色法測定[10]。神仙豆腐依據(jù)王世強(qiáng)等[11]的描述進(jìn)行制作。

計算方法：平均根長（cm）=根長總和（cm）/總根數(shù)；平均根數(shù)（條）=總根數(shù)/株數(shù)；平均葉片數(shù)（片）=總?cè)~片數(shù)/株數(shù)；神仙豆腐產(chǎn)量（g/g）=神仙豆腐質(zhì)量（g）/葉片鮮重（g）；滲水量（mL/100 mL）=[神仙豆腐滲水體積（mL）/制作神仙豆腐用水量（mL）]×100。實驗結(jié)果采用DPS統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同培養(yǎng)溶液對狐臭柴形態(tài)指標(biāo)的影響

培養(yǎng)5 d后，對照組和2個處理組的狐臭柴枝條均開始萌芽，11 d時的萌芽率均達(dá)到100%，且1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA處理組的插條切口處開始長出白色小顆粒狀的愈傷組織。上述結(jié)果表明狐臭柴枝條萌芽時間及出芽率不受培養(yǎng)溶液的影響，但含有NAA的培養(yǎng)溶液可能通過誘導(dǎo)插條基部切口愈傷組織的形成與分化進(jìn)而影響其生根。

培養(yǎng)37 d后，對照和處理的枝條均開始生根，58 d后側(cè)根大量長出（圖1），此時對照和處理的生根率均達(dá)到100%。不同處理間的插條生根時間沒有明顯差異，但根數(shù)及根長差異顯著，因此將根數(shù)和根長作為狐臭柴枝條溶液培養(yǎng)生根質(zhì)量的評價指標(biāo)（圖2為培養(yǎng)44 d后根的生長情況）。與對照相比，1/10 Hoagland營養(yǎng)液能顯著促進(jìn)根長的增加（圖3、圖4。圖中，小寫字母表示顯著性差異P＜0.05，大寫字母表示極顯著性差異P＜0.01。下同），NAA對根數(shù)的增加有顯著效果（圖5）。培養(yǎng)至51 d，1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA營養(yǎng)液中插條的平均根數(shù)達(dá)到66條，為1/10 Hoagland營養(yǎng)液中插條平均根數(shù)（24條）的2.7倍，是對照（15條）的4.4倍。狐臭柴插條生根是先由皮層形成愈傷組織，繼而生根，因此，要獲得高的生根率，首先應(yīng)提高插條愈傷組織的形成率。NAA作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑，能促進(jìn)細(xì)胞分裂和膨大，誘導(dǎo)不定根的形成，從而有效地促進(jìn)插條生根。

圖1 58 d后插條生根情況Fig.1 Roots growth of cutting after 58 days

圖2 不同處理44 d后的根生長情況Fig.2 Roots growth after 44 d in different conditions

圖3 不同處理條件下根長的變化Fig.3 Changes of roots length in different conditions

圖4 不同處理條件下最長根長的變化Fig.4 Changes of the longest root in different conditions

對照和處理的葉片長勢也有很大的差異，圖6為培養(yǎng)44 d后葉片的生長情況。1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA處理組的葉片數(shù)量和面積均優(yōu)于其它兩組（圖7、圖8）。對照組和1/10 Hoagland處理組的葉片前期長勢差異不大，但對照組的葉片在生長后期存在嚴(yán)重的脫落現(xiàn)象，表明狐臭柴葉片的持續(xù)生長與養(yǎng)分關(guān)系較大。

圖5 不同處理條件下根數(shù)的變化Fig.5 Changes of roots number in different conditions

2.2 不同培養(yǎng)溶液對狐臭柴生理生化指標(biāo)的影響

圖6 培養(yǎng)44 d后不同處理葉片生長情況Fig.6 Leaves growth after 44 d in different conditions

圖7 不同處理條件下葉片數(shù)的變化Fig.7 Changes of leaves number in different conditions

圖8 不同處理條件下葉面積的變化Fig.8 Changes of leaves area in different conditions

表1 不同處理葉片的生理生化指標(biāo)變化Table 1 Changes of physiological and biochemical indices in different treatments

可溶性糖是植物體內(nèi)重要的有機(jī)物質(zhì)，其含量高低可客觀地反映植物體內(nèi)不同類型有機(jī)物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系。從表1可以看出，1/10 Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng)的狐臭柴插條，其葉片可溶性糖含量顯著高于其它兩組；對照組與1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA處理組的葉片可溶性糖含量差異不顯著。產(chǎn)生這一結(jié)果的原因是Hoagland營養(yǎng)液有助于葉片光合同化形成可溶性糖，而NAA通過消耗部分可溶性糖而促進(jìn)生根。

果膠是狐臭柴的一種重要化學(xué)成分，這也使得狐臭柴具有很高的開發(fā)利用價值。從葉片的果膠積累來看，1/10 Hoagland和1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA營養(yǎng)液處理的葉片果膠含量差異不明顯，但均顯著高于對照（表1），說明果膠的形成與植株營養(yǎng)狀況密切相關(guān)，這為人工調(diào)控植株果膠產(chǎn)量提供了依據(jù)。

雖然含水量是反映植物水分狀況的一個重要指標(biāo)，并直接影響植株的生長，但由于本實驗采用溶液培養(yǎng)，因此不同處理的葉片含水量變化不大（表1）。

2.3 不同培養(yǎng)溶液對神仙豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

狐臭柴因其葉片中含有豐富的果膠、營養(yǎng)成分和藥效成分，是制作民間特色小吃“神仙豆腐”的理想原料。由表2和圖9可見，葉片的營養(yǎng)條件對其神仙豆腐產(chǎn)量和品質(zhì)均有一定的影響，1/10 Hoagland處理的葉片制作的神仙豆腐產(chǎn)量高于其它2組，但其滲水量相對較高,且質(zhì)地不均勻，粗糙；而1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA處理的葉片制作的神仙豆腐滲水量較低，質(zhì)地均勻、細(xì)膩而富有彈性；對照組葉片制作的神仙豆腐的產(chǎn)量和滲水量與1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA處理組相近，但軟而不易成形，質(zhì)地不均勻，彈性（韌性）小，易碎。

表2 不同處理葉片制作的神仙豆腐的產(chǎn)量和品質(zhì)差異Table 2 The difference both yield and quality of Shenxiantofu in different treatments

圖9 不同處理葉片制作的神仙豆腐Fig.9 Shenxian tofu made by different treatment’s leaves

3 討 論

溶液培養(yǎng)是一種人工調(diào)控的設(shè)施栽培技術(shù)，不受季節(jié)變化的影響，尤其是對僅以鮮葉作為加工“神仙豆腐”原料的狐臭柴而言，采用溶液培養(yǎng)技術(shù)就顯得更為重要。

正如李琳玲等[12]關(guān)于豆腐柴枝條水培生根的研究結(jié)果一樣，本實驗也得出不同培養(yǎng)溶液對狐臭柴的生根時間和生根率沒有明顯影響的結(jié)論。但房江育等[13]對冬季豆腐柴水培誘導(dǎo)不定根的研究表明，用1/10 Hoagland培養(yǎng)液的生根時間最早，根數(shù)最多，這可能與選材不同有關(guān)，他們選用的插條是冬枝，而本實驗用的為春枝。本實驗中各組狐臭柴葉片的果膠含量均較低，可能是由于測定時液培植株尚處于幼齡期[14-15]。同時，在實驗中發(fā)現(xiàn)1/10 Hoagland處理組枝條100%萌芽時間晚于其它2組，原因很可能是由于該處理在培養(yǎng)過程中靠近氧氣泵而受到噪音干擾，影響其芽萌發(fā)的生理過程[16-17]。此外，本實驗只采用了一種生長調(diào)節(jié)劑（NAA）并只選用了一種濃度水平，結(jié)果有一定的局限性，在接下來的工作中，我們將進(jìn)一步完善營養(yǎng)液配方，并對不同年份的枝條進(jìn)行更加全面、系統(tǒng)的研究。

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Effects of solution culture on plant growth and leaf’s Shenxian tofu of Premna puberula Pamp.

SHI Meng-na, ZHANG Ming-sheng, XU Li, XU Bang-rui, WANG Wei, CAO Ran
(School of Life Sciences, Guizhou Engineering Laboratory of Propagation and Cultivation on Traditional Chinese Medicinal Materials,Guizhou University, Guiyang 550025, China)

The appropriate conditions of solution culture were optimized by cultivating the annual branches of Premna puberula in spring, and the relevant indices of cultured branches in different solution were investigated, including morphological, physiological,biochemical indices, and yield and quality of Shenxian tofu from leaves.The results show that soluble sugar content, pectin content and Shenxian tofu yield were higher in 1/10 Hoagland solution.The growth of cutting plant’s roots and leaves were promoted significantly and the quality of Shenxian tofu was better in 1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA.The appropriate nutrient solution formula was 1/10 Hoagland+0.05 mg/L NAA.

Premna puberula Pamp.; solution culture; plant growth; Shenxian tofu

S727.3

A

1673-923X(2012)03-0070-05

2011-12-18

貴州省教育廳自然科學(xué)研究項目（黔教科[2011]043號）；貴州省“科技興村行動”計劃項目（黔組通[2008]66號）；貴州省中藥材現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項目（GZCYTX2010-020112）

史夢娜(1987—)，女，福建福州人，碩士研究生，研究方向應(yīng)用生化與生化分離工程

張明生(1963—)，男，重慶人，教授，博士生導(dǎo)師；E-mail：mshzhang@163.com

[本文編校：吳 毅]