鹽脅迫對(duì)三倍體丹參總黃酮含量的影響

于瑋瑋，袁廣，胡寶全，龍鴻，閻國(guó)榮

鹽脅迫對(duì)三倍體丹參總黃酮含量的影響

于瑋瑋，袁廣，胡寶全，龍鴻，閻國(guó)榮通信作者

（天津農(nóng)學(xué)院 園藝園林學(xué)院，天津 300384）

為探究鹽脅迫對(duì)三倍體丹參總黃酮含量的影響，為其在鹽堿地種植提供理論支持，以三倍體丹參的根莖、葉為試驗(yàn)材料，研究不同濃度NaCl溶液（0、30、60、90、120、150、180 mmol/L）處理下三倍丹參根莖及葉中總黃酮含量的變化。結(jié)果表明：葉片中總黃酮含量隨鹽濃度的升高出現(xiàn)雙峰曲線，分別在鹽濃度為60 mmol/L和120 mmol/L時(shí)出現(xiàn)峰值；同一濃度鹽溶液處理下，葉片中總黃酮含量隨處理時(shí)間的增加差異不顯著。根莖中總黃酮含量隨鹽溶液濃度的升高先升高再下降，在鹽濃度為60～90 mmol/L時(shí)含量最高。說明三倍體丹參有一定的耐鹽性，低濃度的鹽可促進(jìn)三倍體丹參根莖和葉片中總黃酮含量的增加。

鹽脅迫；三倍體；丹參；總黃酮

丹參（Bunge）是唇形科（Labiatae）鼠尾草屬（）植物[1]，是一種著名的活血化瘀藥物，廣泛應(yīng)用于冠心病、心絞痛、缺血性中風(fēng)等疾病的治療[2]。丹參中脂溶性成分多為丹參酮類化合物，具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌消炎等功效[3]。目前，我國(guó)生產(chǎn)的復(fù)方中藥有100多種是以丹參為原材料，所以我國(guó)對(duì)優(yōu)質(zhì)丹參藥材的需求量巨大。三倍體丹參由南開大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院陳瑞陽(yáng)課題組經(jīng)10余年時(shí)間選育而成，具有產(chǎn)量高、有效成分高的特點(diǎn)[4]。黃酮類化合物是一類重要的次生代謝產(chǎn)物，具有廣泛的生物學(xué)功能[5]，其合成、積累與植物的生長(zhǎng)環(huán)境密切相關(guān)。它參與植物的抗逆過程，是植物抵抗外界不利環(huán)境的重要保護(hù)因子[6]。鹽漬化已成為影響農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境的主要因素之一，是影響植物生長(zhǎng)、發(fā)育及分布的生態(tài)因子之一[7]。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界鹽堿地面積為9.543 8億hm2，中國(guó)為0.35億hm2 [8]。目前，關(guān)于三倍體丹參鹽脅迫下總黃酮含量變化的研究尚屬空白，本試驗(yàn)采用不同濃度NaCl溶液對(duì)三倍體丹參進(jìn)行脅迫，以探究鹽脅迫對(duì)其根莖和葉片總黃酮含量的影響，從而探討三倍體丹參的耐鹽性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

三倍體丹參根莖由南開大學(xué)宋文芹教授提供。試驗(yàn)于2017年11月開始，將三倍體丹參根狀莖切分成3～5 cm小段，扦插至基質(zhì)中?；|(zhì)為蛭石：草炭：珍珠巖＝1∶1∶1。扦插后給予正常的光照和水分，培育6個(gè)月后對(duì)植株進(jìn)行鹽脅迫處理，測(cè)定鹽脅迫植株根莖和葉片的總黃酮含量。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 鹽脅迫處理

試驗(yàn)設(shè)置6個(gè)不同濃度NaCl溶液處理，濃度分別是30、60、90、120、150、180 mmol/L，蒸餾水為對(duì)照。材料扦插6個(gè)月后，選生長(zhǎng)一致的健康植株進(jìn)行處理，分別澆灌不同濃度的NaCl溶液和蒸餾水，每個(gè)處理和對(duì)照各5株，3次重復(fù)。分別在鹽脅迫1、7、13、19 d測(cè)定葉片中的總黃酮含量，在19 d測(cè)定根莖中的總黃酮含量。取材時(shí)選取植株中下部葉片和地下中上部根莖。

1.2.2 總黃酮含量測(cè)定

總黃酮含量的測(cè)定采用硝酸鋁－亞硝酸鈉比色法[9]。稱取新鮮樣品M（葉片0.05 g，根莖0.20 g），分別加入80%的乙醇溶液5 mL，研磨勻漿后，轉(zhuǎn)入15 mL離心管，用5 mL相同濃度乙醇溶液沖洗研缽；擰緊蓋子，于100 ℃水浴加熱提取1 h；取2 mL離心管，加入1 mL提取液，在4 000 r/min離心2 min；取上清液1 mL（空白對(duì)照為1 mL水）于15 mL離心管中，加水3 mL水振蕩片刻；然后加入5%NaNO2溶液0.3 mL，室溫放置6 min；再加入10%Al（NO3）3溶液0.3 mL混勻，室溫放置6 min；加入1 mol/L NaOH溶液4 mL，用水稀釋至10 mL（V）混勻，放置15 min，試劑為空白。用島津UV－1800紫外可見分光光度計(jì)，在510 nm處測(cè)定其吸光度值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算提取液濃度，代入總黃酮含量的公式計(jì)算總黃酮的含量。

以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)品，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，在波長(zhǎng)510 nm處測(cè)定吸光度（），以蘆丁質(zhì)量濃度（）為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性回歸方程：＝10.43＋0.019 8（2＝0.994 8）。

總黃酮含量（mg/g）＝×V×10-3/M×10

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

在Microsoft Excel軟件中進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理，然后利用SPSS Statistics 24軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 鹽脅迫對(duì)三倍體丹參葉片總黃酮含量的影響

鹽脅迫處理后，三倍體丹參葉片中總黃酮含量的分析結(jié)果如表1。

表1 鹽脅迫對(duì)三倍體丹參葉片中總黃酮含量的影響 mg/g

NaCl濃度處理天數(shù) mmol·L-11 d7 d13 d19 d 0 0.113±0.001 bc0.115±0.002 b0.112±0.002 ab0.116±0.004 c 30 0.105±0.009 c0.096±0.004 cd0.113±0.002 ab0.108±0.002 d 60 0.126±0.002 ab0.132±0.002 a0.128±0.006 a0.134±0.001 a 90 0.111±0.001 c0.108±0.008 bc0.098±0.007 bc0.098±0.001 e 120 0.137±0.005 a0.131±0.009 a0.129±0.004 a0.123±0.005 b 150 0.076±0.006 d0.087±0.001 d0.082±0.015 c0.099±0.001 e 180 0.087±0.008 d0.095±0.005 cd0.093±0.012 bc0.099±0.003 e

注：表中同列不同小寫字母表示相同處理時(shí)間下不同鹽濃度的差異顯著（＜0.05）

由表1可以看出，三倍體丹參葉片總黃酮含量在鹽濃度和鹽處理時(shí)間兩個(gè)變量下均有差異。

當(dāng)處理時(shí)間相同時(shí)，總黃酮含量隨著鹽溶液濃度的升高呈現(xiàn)“雙峰曲線”，分別在60mmol/L和120mmol/L時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)峰值，且顯著高于對(duì)照（1 d，13 d除外），且除19 d外，兩個(gè)峰值差異不顯著。當(dāng)NaCl濃度為120mmol/L時(shí)，各鹽處理時(shí)間下三倍體丹參葉片中總黃酮含量分別達(dá)到了0.137、0.131、0.129、0.126 mg/g，分別是對(duì)照的1.21倍、1.14倍、1.15倍和1.06倍。當(dāng)NaCl濃度為30 mmol/L時(shí)，除13 d外，葉片中總黃酮的含量與對(duì)照相比均有所降低，在1 d和13 d時(shí)，與對(duì)照間差異并不顯著。當(dāng)NaCl濃度為90 mmol/L時(shí)，與對(duì)照相比差異并不顯著（19 d除外）。當(dāng)鹽濃度超過120mmol/L時(shí)，總黃酮含量迅速下降，且顯著低于對(duì)照，至180mmol/L時(shí)，與對(duì)照相比，分別降低了23.0%、17.4%、17.0%和14.7%。

當(dāng)處理鹽溶液濃度相同時(shí)，從表1可以得知：隨著鹽溶液處理時(shí)間的延長(zhǎng)，三倍體丹參葉片中的總黃酮含量維持在相對(duì)穩(wěn)定的水平，與1 d相比，差異均不顯著（30 mmol/L時(shí)，7 d除外），說明同一鹽濃度下丹參葉片中總黃酮含量受脅迫時(shí)間的影響不顯著。

2.2 鹽脅迫對(duì)三倍體丹參根莖總黃酮含量的影響

鹽脅迫處理后三倍體丹參根莖中黃酮含量的分析結(jié)果見表2。

表2 鹽脅迫對(duì)三倍體丹參根莖中黃酮含量的影響 mg/g

NaCl濃度/mmol·L-119 d 00.039±0.004 d 300.069±0.006 c 600.078±0.002 a 900.083±0.001 a 1200.046±0.004 c 1500.039±0.001 d 1800.023±0.004 e

注：表中小寫字母表示不同濃度間的差異顯著（＜0.05）

由表2可知，隨著鹽溶液濃度升高，根莖中總黃酮含量先上升后下降，并在90 mmol/L達(dá)到最大值，為0.083 mg/g，比對(duì)照（0.039 mg/g）提高了1.13倍。而濃度為60 mmol/L時(shí)，其總黃酮含量達(dá)到0.078 mg/g，與90 mmol/L的總黃酮含量差異不顯著。當(dāng)鹽溶液濃度在30～120 mmol/L時(shí)，總黃酮含量均顯著高于對(duì)照，而150 mmol/L時(shí)，根莖中總黃酮含量與對(duì)照差異不顯著，但NaCl濃度達(dá)到180 mmol/L時(shí)，其總黃酮含量?jī)H為0.023 mg/g，顯著低于對(duì)照。

19 d時(shí)，比較葉片與根莖中的總黃酮含量，葉片中總黃酮含量均高于根莖中總黃酮含量。

3 討論

黃酮類化合物在植物代謝過程中參與植物生態(tài)防御，并擔(dān)當(dāng)生殖過程的信使，可以通過調(diào)節(jié)黃酮類化合物的合成和積累來應(yīng)對(duì)不同的逆境[10-12]。本研究結(jié)果表明，三倍體丹參葉片中總黃酮含量隨著鹽溶液濃度的升高呈雙峰曲線，而根莖中的總黃酮含量隨著鹽濃度的升高先上升后下降。丹參葉片可能對(duì)鹽比較敏感，從而導(dǎo)致低濃度時(shí)葉片中總黃酮含量有所降低，在鹽處理1 d和13 d差異并不顯著。而隨著鹽溶液濃度的提升，葉片中的總黃酮含量又呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，60 mmol/L出現(xiàn)第一個(gè)峰值，此時(shí)植物體可能為了適應(yīng)鹽脅迫，其體內(nèi)的細(xì)胞滲透物質(zhì)，如可溶性糖、脯氨酸等開始大量積累，并發(fā)生一系列的適應(yīng)性行為。很多植物在受到外界不利環(huán)境影響時(shí)，會(huì)通過提高體內(nèi)抗氧化物質(zhì)含量來消除或減輕由脅迫引發(fā)的活性氧傷害，使植物體迅速適應(yīng)鹽脅迫，從而促進(jìn)了抗氧化物質(zhì)的合成。而鹽濃度為90 mmol/L時(shí)，葉片中總黃酮含量較鹽濃度為60 mmol/L顯著降低，而此時(shí)根莖中總黃酮含量最高，這可能是由于此時(shí)膜脂過氧化程度很高，根系作為直接吸收鹽溶液的器官，需要大量的滲透物質(zhì)抵御鹽脅迫，由于“源-庫(kù)”關(guān)系，葉片中合成的總黃酮運(yùn)輸?shù)礁抵?，因此?dǎo)致葉片中總黃酮含量明顯降低。而隨著鹽濃度的升高，葉片中總黃酮含量在鹽濃度為120 mmol/L下又出現(xiàn)第二個(gè)峰值，其含量仍高于對(duì)照（13 d除外），而此時(shí)根莖中總黃酮含量顯著下降。分析原因，此時(shí)植物體根系受到了不可逆的傷害，導(dǎo)致葉片中合成的總黃酮無法及時(shí)運(yùn)輸?shù)礁抵校Ａ粼谌~片中，從而導(dǎo)致葉片中總黃酮含量明顯升高。

一定的鹽脅迫會(huì)增加葉片和根中總黃酮含量，前人研究表明隨著 NaCl 脅迫濃度的增加淫羊藿和箭葉淫羊藿根、葉均呈現(xiàn)在低濃度范圍內(nèi)總黃酮含量增加，而在高濃度鹽脅迫下，其總黃酮含量均呈下降的趨勢(shì)[13]。鹽脅迫對(duì)蕎麥芽菜的黃酮含量具有促進(jìn)作用，當(dāng)NaCl濃度過高時(shí)（＞80 mmol/L），鹽脅迫對(duì)蕎麥芽菜的黃酮含量起抑制作用[14]。枳實(shí)生苗根系中總黃酮含量和葉片中總黃酮含量分別在NaCl溶液為80 mmo1/L時(shí)和240 mmo1/L時(shí)達(dá)到最大值[15]。本試驗(yàn)中，在NaCl濃度為60 mmol/L時(shí)，葉片和根莖中黃酮含量均升高，且除1 d和13 d，葉片中總黃酮與對(duì)照差異不顯著外，其余均達(dá)到了顯著水平，因此認(rèn)為，低濃度的鹽可以促進(jìn)三倍體丹參總黃酮的產(chǎn)生。但當(dāng)鹽濃度超過120 mmol/L時(shí)，葉和根莖中總黃酮含量急劇下降，從植物生長(zhǎng)情況來看，三倍體丹參葉片邊緣出現(xiàn)白色鹽害斑點(diǎn)，至180 mmol/L時(shí)，整株植物逐漸出現(xiàn)枯萎，其原因是植株已經(jīng)受到了明顯的毒害作用，植物體受到了不可逆的損傷，說明高濃度的鹽脅迫會(huì)抑制三倍體丹參總黃酮的合成。

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Effects of salt stress on total flavonoids content of triploidBunge

YU Wei-wei, YUAN Guang, HU Bao-quan, LONG Hong, YAN Guo-rongCorresponding Author

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

This paper reported on a study of the changes of total flavonoids under salt stress in triploidBunge to provide a theoretical support for its cultivation in saline-alkali soil. In this experiment, the treatments of different concentrations of NaCl solution（0, 30, 60, 90, 120, 150, 180 mmol/L）were employed to detect dynamic changes of total flavonoids in rhizomes and leaves of. The results showed that trends of total flavonoids in leaves showed “double-peak curve” with the increase of salt concentration, and the two peaks occurred in the treatments with salt concentrationsof 60 mmol/L and 120 mmol/L; there was no significant changes of total flavonoids in leaves observed in the same concentration with the increasing treatment time. The total flavonoids of rhizomes increased and then decreased with the increase of the concentration of NaCl, and the peak value occurred when the salt concentration was between 60 to 90 mmol/L. The results suggested that triploidhas a certain salinity resistance, and low concentration of NaCl can promote the increase of total flavonoids in rhizomes and leaves of triploid.

salt stress; triploid;Bunge; total flavonoids

1008-5394（2019）04-0054-04

10.19640/j.cnki.jtau.2019.04.011

R284.1

A

2019-05-24

天津農(nóng)學(xué)院大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201710061158）

于瑋瑋（1980-），女，實(shí)驗(yàn)師，碩士，主要從事植物生理生態(tài)方面研究。E-mail：yuweiwei20121215@163.com。

閻國(guó)榮（1957-），男，教授，博士，主要從事植物生理生態(tài)方面的研究。E-mail：yangr2378@163.com。

責(zé)任編輯：楊霞