不同水分處理對廣藿香生長、生理生化特性及有效物質積累的影響△

黃艷萍，袁萍，沈曉萌，劉浩，劉德玲

(廣東食品藥品職業(yè)學院 南藥資源保護與利用工程技術開發(fā)研究中心 廣東 廣州 510520)

·中藥農業(yè)·

不同水分處理對廣藿香生長、生理生化特性及有效物質積累的影響△

黃艷萍*，袁萍，沈曉萌，劉浩，劉德玲

(廣東食品藥品職業(yè)學院 南藥資源保護與利用工程技術開發(fā)研究中心 廣東 廣州 510520)

目的：研究不同水分處理對廣藿香生長、生理生化特性及有效物質累積的影響。方法：采用盆栽水分脅迫試驗方法，對不同水分處理下廣藿香生長、生理生化特性以及有效成分累積的相關指標進行測定，結合統(tǒng)計方法進行分析比較。結果：隨著土壤水分的降低，廣藿香株高和地上部分干重、莖粗、葉片指數(shù)、分蘗數(shù)呈先升高后逐漸下降趨勢；脯氨酸、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)含量均呈先下降后上升趨勢；揮發(fā)油含量先上升后下降，百秋李醇和廣藿香酮含量均呈上升趨勢。結論：在土壤水分80%～85%處理下，廣藿香能保持一定的抗?jié)B透脅迫能力和清除活性氧的能力，且能增加藥材產(chǎn)量和提高有效成分的累積。

廣藿香；水分處理；生長；生理生化；有效成分

廣藿香為唇形科植物廣藿香Pogostemoncablin(Blanco)Benth.的干燥地上部分，是臨床上常用的芳香化濕藥，味辛、性微溫，歸脾、胃、肺經(jīng)，具有芳香化濁、開胃止嘔、發(fā)表解暑的功效[1]。為藿香正氣口服液、藿香正氣水、藿膽丸以及抗病毒口服液等中成藥的重要組成藥材。目前，有關廣藿香的研究主要集中在真?zhèn)舞b別、藥理、化學成分及抗鹽堿等方面[2]。然而，有關人工栽培過程中廣藿香的需水規(guī)律尚未見文獻報道，廣東是廣藿香的主產(chǎn)區(qū)，每年3月至9月在產(chǎn)區(qū)經(jīng)常出現(xiàn)暴曬、驟雨的天氣，土壤水分含量對廣藿香的生長、生理生化特性和有效成分積累是否有影響，目前尚無研究報道。本文通過盆栽試驗，對不同水分處理下廣藿香生長、生理生化特性和有效成分積累的變化規(guī)律進行研究，為廣藿香規(guī)范化栽培中合理供水提供依據(jù)。

1 材料

試驗材料為試管培養(yǎng)廣藿香幼苗，由廣東省中藥研究所提供，經(jīng)廣東省中藥研究所袁亮鑒定為Pogostemoncablin(Blanco)Benth.。

盆栽試驗于2014年3月-6月在廣東省中藥研究所南藥試驗基地進行。選用的盆口直徑20 cm，高15 cm的塑料盆。土壤為沙壤土。每盆裝土3 kg，田間土壤水分24.6%。廣藿香幼苗于2014年3月1日移載盆中，移栽后正常灌水，生長3個月后，選擇正常生長，一致的幼苗作為供試材料。

2 方法

2.1 試驗設計

試驗采用單因素完全隨機區(qū)組試驗設計，分別設置為土壤水分90%～100%(S1)，80%～85%(S2)，65%～70%(S3)，50%～55%(S4)，35%～40%(S5)，每盆1株，為保持盆內水分和避免根系伸出土壤，于每1盆下面墊一塑料托盤，于6月1日采用稱重法進行水分控制?？厮陂g每隔1d下午18∶00稱取盆重，補充失去的水分，使各處理保持設定的相對含量。每處理5個重復，開始控水處理1個月后采集樣品測定各指標。

2.2 測定方法

取樣時將各處理植株從盆中挖出，迅速帶回實驗室，先摘取植株中部健康成熟葉片0.5 g左右并稱重后立即置于液氮用于生理生化指標的測定。然后將植株分為地上地下兩部分，先用直尺測定株高和、根長，分蘗數(shù)，而后分別烘干后稱重。

SOD活性采用氮藍四唑(NBT)光化還原法測定、POD測定采用愈創(chuàng)木酚法、CAT活性采用紫外吸收法測定、丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法測定；脯氨酸采用酸性茚三酮法測定；可溶性蛋白采用考馬斯亮藍G-250法測定[3～4]。

廣藿香揮發(fā)油測定采用水蒸氣蒸餾法[5]；百秋里醇和廣藿香酮含量測定[6]：色譜條件：安捷倫DB-1毛細管柱，升溫程序：初始溫度為120 ℃，保留2 min后以每分鐘10 ℃的速率升溫至220 ℃，載氣為高純氦氣，分流比：50∶1。供試品的制備：將水蒸氣蒸餾提取出的廣藿香油稱取，置于的容量瓶中，加入正己烷至刻度，搖勻，即得供試品溶液。

2.3 統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)均采用SPSS 17.0和Excel 2003進行統(tǒng)計和數(shù)據(jù)分析，采用Ducan法進行多重比較。

3 結果與分析

3.1 水分脅迫對廣藿香生長與產(chǎn)量的影響

從表1可以看出，隨著土壤含水量的降低，廣藿香的株高、莖粗、葉片指數(shù)和分蘗數(shù)呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且各處理間差異顯著。和S1處理相比較，在S2處理下，廣藿香株高增加了14.37%，地上部分干重增加16.51%，莖粗增加了16.67%，葉片指數(shù)增加了22.55%，分蘗數(shù)增加了10%。

表1 不同水分脅迫對廣藿香生長的影響(x±s，n=5)

注：不同字母表示不同處理在5%水平上的差異顯著，P<0.05。

3.2 水分處理對廣藿香生理特性的影響

從表2可以看出，隨著土壤含水量的降低，脯氨酸、可溶性蛋白、MDA、SOD、CAT和POD均呈先下降后上升，并以S2處理最低。和S1處理相比較，在S2處理下，廣藿香脯氨酸含量降低了17.19%，可溶性蛋白下降了19.81%，SOD活性下降了7.88%，POD下降了20.50%，CAT活性下降了31.42%，MDA含量下降了13.44%。

表2 不同水分脅迫對廣藿香生理生化特性的影響(x±s，n=5)

注：不同字母表示不同處理在5%水平上的差異顯著，P<0.05。

3.3 水分處理對廣藿香有效物質積累的影響

不同水分處理對廣藿香揮發(fā)油含量影響不一致，S2，S3處理對揮發(fā)油含量影響未產(chǎn)生顯著影響，S3、S4處理揮發(fā)油含量顯著降低，和S1處理相比分別減少19.81%和42.45%。不同水分處理對廣藿香中百秋里醇和廣藿香酮積累有明顯的促進作用，隨土壤含水量的降低，百秋里醇含量增加22.01%，16.21%，13.32%，7.14%(P<0.05)；廣藿香酮含量增加8.89%，4.44%，2.96%，2.07%(P<0.05)。

表3 不同水分脅迫對廣藿香有效成分積累的影響(x±s，n=5)

注：不同字母表示不同處理在5%水平上的差異顯著，P<0.05。

4 討論

土壤水分含量減少通常會引起植物水分虧缺，延緩、停止或破壞植物的正常生長，并且通過抑制葉片伸展等使光合作用受到抑制，進一步影響植物的生長發(fā)育[7-9]。本實驗以廣藿香為研究對象，考察了水分處理對其生長特性的影響，從實驗結果看，不同的水分處理均對廣藿香地上部分生長產(chǎn)生明顯影響，以土壤水分80%～85%時，廣藿香產(chǎn)量最高，土壤水分降至50%～55%時，廣藿香生長受到抑制，產(chǎn)量下降，因此在廣藿香生長期可進行適度節(jié)水灌溉。

水分脅迫對植物的傷害表現(xiàn)在多個方面，對于脅迫造成的壓力，生理代謝迅速作出調整以保證細胞的正常生理功能[10]。滲透調節(jié)是植物響應水分脅迫的一個重要生理保護機制，脯氨酸作為一種重要的滲透調節(jié)物質，在水分虧缺時下大量增加是植物的第一生理反應[11]，當土壤水分不足時，脯氨酸大量積累有助于保持細胞原生質與環(huán)境滲透平衡，防止水分散失，緩解逆境對植物的危害[12]。本試驗結果表明，隨著土壤含水量的降低，廣藿香葉片脯氨酸含量有所下降，表明廣藿香具有一定的耐干旱能力；當土壤水分下降到50%～55%時，脯氨酸含量大幅增加，說明廣藿香能對水分脅迫產(chǎn)生適應反應?？扇苄缘鞍资侵参矬w適應干旱脅迫過程中重要的滲透調節(jié)物質，它可以提高細胞內溶質濃度，降低水勢，使其能從外界繼續(xù)吸水以維持植物體的正常生長[13]。隨著土壤含水量的降低，廣藿香可能出啟動了新的蛋白合成機制，產(chǎn)生新的脅迫蛋白，以維持細胞內較低的滲透勢，從而蛋白含量有所上升，具有一定抗逆境能力。

SOD、POD和CAT是植物體內清除活性氧的關鍵酶，對維護膜結構的完整性和功能的正常有重要作用，而MDA是生物膜氧化的產(chǎn)物，具有很強的細胞毒性，它的量可作為植物受脅迫傷害程度的重要指標[14]。這些指標含量越低，表明植物受到的逆境脅迫程度越低。本試驗表明，在土壤水分80%～85%時，廣藿香葉細胞膜系統(tǒng)沒有受到脅迫的傷害，說明其細胞膜的穩(wěn)定性強，能適應一定的干旱環(huán)境。

次生代謝成分通常是中藥材發(fā)揮臨床療效的物質基礎，也是評價藥材質量的重要指標，揮發(fā)油、百秋李醇和廣藿香酮成分被認為是廣藿香主要活性成分[15]。本研究考察了不同水分處理對廣藿香中揮發(fā)油、百秋李醇和廣藿香酮積累的影響，從實驗結果來看，在土壤水分80%～85%和65%～70%時，對揮發(fā)油含量的影響不明顯，在土壤水分50%～55%和35%～40%時，揮發(fā)油含量有所下降，隨著土壤水分的下降，對百秋李醇和廣藿香酮成分的積累則有明顯的促進作用。

綜上述，土壤水分80%～85%時，廣藿香植株能通過調節(jié)自身生長和保護酶系統(tǒng)，滲透物質和丙二醛含量等來抵抗水分脅迫的傷害，表現(xiàn)出一定的耐旱能力。在此處理下，廣藿香所含有效成分的累積增加，即適度干旱對于生長期的廣藿香產(chǎn)量與品質提高有利。

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EffectsofWaterStressonGrowthandPhysiological-biochemicalCharacteristicsandContentofActiveConstituentsinPogostemoncablin(Blanco)Benth.

HUANGYanping*，YUANPing，SHENXiaomeng，LIUHao，LIUDeling

(GuangdongFoodandDrugVacationalCollege，Research&DevelopmentCenterforEngineeringandTechnologyofMedicinalResourcesProtectionandUtilizationinSouthChina，Guangzhou510520，China)

Objective：To study the effects of water stress on growth and physiological-biochemical characteristics and content of active constituents inPogostemoncablin(Blanco)Benth.Methods：The gowth，physiological-biochemical characteristics and effective components were measured under water stress conditions therough pot culture experiments.Results：The plant height，dry weight，basal culm thickness，tiller number，leaf areas index increased under light water stress，while decreased under severe water stress；The result also showed that with the decrease of soil water content，praline，soluble protein，MDA，SOD，POD，and CAT content inP.Cablinleaves decreased and then increased，volatile oil content increased and then decreased，patchouli alchol and patchoulenone content increased.Conclusion：P.cablinhas osmotic stress resistance ability and reactive oxygen scavenging capacity at 80% and 85% water treatment，which can improve the yield and quality of medicinal materials.

Pogostemoncablin(Blanco)Benth.；water stress；growth； physiological-biochemical characteristics； active constituents

2014-12-22)

東省科技計劃項目(2011B020301007)

*

黃艷萍，碩士，研究方向：藥用植物資源學；Tel：(020)37216552，E-mail：hypgz@126.com

10.13313/j.issn.1673-4890.2015.5.014