切塊繁殖對(duì)浙貝母生理生化特性與藥效成分的影響

李 思， 駱凱文， 蔣騫瑋， 鐘樂(lè)群， 樓 瑩， 吳哲琰， 王忠華

（浙江萬(wàn)里學(xué)院生物技術(shù)研究所，浙江 寧波315100）

浙貝母別名浙貝、大貝、象貝、元寶貝、珠貝，其干燥的鱗莖是著名的中藥材“浙八味” 之一，含有生物堿、蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、礦物質(zhì)、氨基酸等多種化學(xué)成分，具有清熱潤(rùn)肺、化痰止咳、散結(jié)功能［1-4］。光照、溫度、水分、土壤質(zhì)地等生態(tài)環(huán)境因子都會(huì)影響浙貝母的生長(zhǎng)，從而會(huì)影響浙貝母的產(chǎn)量和品質(zhì)，對(duì)其理化及藥用成分的形成、積累也會(huì)起到一定的影響［5-8］。浙貝母在相當(dāng)時(shí)間里種植范圍狹小，幾乎形成了“一地生產(chǎn)，供應(yīng)全國(guó)” 的局面，資源極其緊缺。六七十年代以后，在國(guó)家扶持下，自然條件適宜的地區(qū)積極引種栽培，到八十年代前期，浙貝母種植區(qū)域迅速擴(kuò)大。尤其是進(jìn)入九十年代后，隨著我國(guó)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入，種植中藥材由于其經(jīng)濟(jì)效益好而成為廣大農(nóng)民脫貧致富的首選項(xiàng)目之一，浙貝母也向周遍地區(qū)擴(kuò)展，逐步形成了江蘇南通、杭州市郊、浙江余姚、舟山、金華、麗水等新產(chǎn)區(qū)。但近年來(lái)隨著土地與人工成本的增加，加上極端天氣的頻繁出現(xiàn)，對(duì)浙貝母的生產(chǎn)帶來(lái)較大的影響。目前在生產(chǎn)上多采用浙貝母鱗莖繁殖的方式，存在繁殖系數(shù)低、成本高等缺點(diǎn)。因此，如何提升浙貝母繁殖系數(shù)已成為當(dāng)前浙貝母產(chǎn)業(yè)的主要研究課題。

本實(shí)驗(yàn)以浙貝母1 號(hào)切塊繁殖后的幼苗與成熟鱗莖為材料，利用生物技術(shù)與現(xiàn)代儀器分析相結(jié)合的方法研究其對(duì)貝母生長(zhǎng)過(guò)程中生理生化特性和藥用成分的影響，明確其作為新型浙貝母繁殖的可能性，由此大大降低浙貝母生產(chǎn)成本，對(duì)于提高藥農(nóng)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與處理 本實(shí)驗(yàn)的浙貝母品種為浙貝1 號(hào)、浙貝2 號(hào)和浙貝3 號(hào)，品種特性見(jiàn)表1，并對(duì)浙貝1 號(hào)成熟鱗莖進(jìn)行了縱向切塊處理（20 g／顆），按常規(guī)方法栽培于田間100 株，并設(shè)置常規(guī)栽培對(duì)照。定期觀察貝母苗及植株生長(zhǎng)情況，并考察了地上部與地下部的生長(zhǎng)情況。分別在2017 年3 月8 日和4 月29 日取浙貝母整個(gè)植株，洗凈后置于-80 ℃超低溫冰箱，用于理化特性分析；待浙貝母倒苗后取成熟鱗莖，切片烘干并碾磨成粉末，用于浙貝母藥效成分分析。

表1 浙貝母主要品種品種特性一覽表

1.2 測(cè)定方法 取樣品0.5～1.0 g，采用氯化三苯基四氮唑法（TTC） 進(jìn)行測(cè)定根系活力［9-10］；采用乙醇提取葉綠素的方法，通過(guò)分光光度法測(cè)定葉綠素含有量［11］；稱(chēng)樣品0.5～1.0 g 采用比色測(cè)定吸光值；采用氮藍(lán)四唑（NBT）在光下的還原作用來(lái)測(cè)定超氧化物歧化酶活性［12］；采用分光光度計(jì)的方法測(cè)定過(guò)氧化氫酶活性［13］；取適量的樣品，采用比色法測(cè)定多酚氧化酶活性［14］；取0.1 g 樣品，采用考馬斯亮藍(lán)G-250 染色法測(cè)定蛋白質(zhì)含有量； 取樣品0.1 g，利用蒽酮比色法測(cè)定可溶性糖含有量；取樣品0.4 g，利用原子吸收分光光度計(jì)測(cè)定Cd、Cr、Cu、Fe、Ga、Mn、Mg、K、Pb 和Zn 10 種礦物質(zhì)含有量［15］；取樣品4 g，80%乙醇冷浸提取，利用高效液相色譜測(cè)定貝母素乙含有量［16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 切塊繁殖對(duì)浙貝母生長(zhǎng)性狀的影響 本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母切塊繁殖后開(kāi)花盛期主要生長(zhǎng)指標(biāo)情況進(jìn)行了考察，結(jié)果見(jiàn)表2?？梢?jiàn)，切塊繁殖后浙貝母的主要生長(zhǎng)狀況略差于對(duì)照。另外，結(jié)果還發(fā)現(xiàn)，切塊繁殖后平均出苗率為88%，略低于對(duì)照。因切塊后鱗莖變小，開(kāi)花期早于對(duì)照5 d，生長(zhǎng)速度也快于對(duì)照。

2.2 切塊繁殖對(duì)浙貝母主要生理指標(biāo)的影響 本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母根系活力進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖1 ～2。可以看出，切塊繁殖后會(huì)降低浙貝母的根系活力，這與切塊后影響根系的生長(zhǎng)有關(guān)。因此在進(jìn)行切塊繁殖時(shí)，有必要進(jìn)行生長(zhǎng)激素方面的處理，以促進(jìn)浙貝母根系的生長(zhǎng)。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母葉片的葉綠素含有量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖3～4?？梢?jiàn)，切塊繁殖后會(huì)降低浙貝母幼苗的葉綠素含有量，這與切塊后影響浙貝母地上部生長(zhǎng)有關(guān)。

表2 浙貝母切塊繁殖后生長(zhǎng)性狀統(tǒng)計(jì)表

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母葉片的硝酸還原酶活性進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖5～6?？煽闯?，切塊繁殖后會(huì)增加浙貝母幼苗的硝酸還原酶活性，具體原因有待進(jìn)一步研究。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母葉片的超氧化物歧化酶活性進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖7～8?？煽闯觯c對(duì)照相比，切塊繁殖后幼苗的超氧化物歧化酶活性變化不大。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母葉片的過(guò)氧化氫酶活性進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖9～10。可看出，切塊繁殖后會(huì)增加浙貝母幼苗的過(guò)氧化氫酶活性，具體原因有待進(jìn)一步研究。

圖1 根系活力（3 月8 號(hào)）

圖2 根系活力（4 月29 號(hào)）

圖3 葉綠素含有量（3 月8 號(hào)）

圖4 葉綠素含有量（4 月29 號(hào)）

圖5 硝酸還原酶活力（3 月8 號(hào)）

圖6 硝酸還原酶活力（4 月29 號(hào)）

圖7 超氧化物歧化酶活力（3 月8 號(hào)）

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母葉片的多酚氧化酶活性進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖11～12。可看出，切塊繁殖后會(huì)增加浙貝母幼苗的多酚氧化酶活性，具體原因有待進(jìn)一步研究。

圖8 超氧化物歧化酶活力（4 月29 號(hào)）

圖9 過(guò)氧化氫酶活力（3 月8 號(hào)）

圖10 過(guò)氧化氫酶活力（4 月29 號(hào)）

圖11 多酚氧化酶活力（3 月8 號(hào)）

圖12 多酚氧化酶的活力（4 月29 號(hào)）

2.3 切塊繁殖對(duì)浙貝母主要理化成分與藥效成分的影響 本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母成熟鱗莖的蛋白質(zhì)含有量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖13?？煽闯?，切塊繁殖后會(huì)降低浙貝母成熟鱗莖中的可溶性蛋白質(zhì)含有量，這可能與切塊后植株生長(zhǎng)勢(shì)下降有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步研究。

圖13 蛋白質(zhì)含有量

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母成熟鱗莖的可溶性總糖含有量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖14?？梢?jiàn)，與對(duì)照相比，切塊繁殖后對(duì)浙貝母成熟鱗莖中的可溶性總糖含有量影響不大。

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母成熟鱗莖的礦物質(zhì)含有量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖15?？煽闯觯阖惸钢仓曛蠯 含有量最高，Mg、Ca、Fe 含有量較高，Cd、Cr、Cu、Mn、Pb 和Zn 含有量較低。切塊繁殖后會(huì)降低浙貝母成熟鱗莖中的K、Ca、Mg、Fe、Cu 和Pb 含有量，而對(duì)Zn、Cr 和Cd 含有量影響不大，具體原因有待進(jìn)一步研究。

圖14 可溶性多糖含有量

圖15 礦物質(zhì)含有量

本實(shí)驗(yàn)對(duì)浙貝母成熟鱗莖的生物堿（貝母素乙） 含有量進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)圖16。可看出，切塊繁殖后會(huì)降低浙貝母成熟鱗莖中的生物堿含有量，這可能與切塊后植株生長(zhǎng)勢(shì)下降有關(guān)，具體原因有待進(jìn)一步研究。

圖16 生物堿（貝母素乙） 含有量

3 結(jié)論

切塊繁殖在很多塊莖繁殖植物中是可行的，作為中藥材，有必要開(kāi)展切塊繁殖后主要生理生化及藥效成分的變化研究。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，切塊繁殖后會(huì)略降低浙貝母的生長(zhǎng)勢(shì)，但會(huì)增加葉片主要抗氧化酶的活性。理化與藥效成分檢測(cè)發(fā)現(xiàn)切塊繁殖對(duì)浙貝母的主要理化成分與藥效成分影響未達(dá)到顯著水平。

由此表明，采用切塊繁殖進(jìn)行浙貝母的繁育是切實(shí)可行的。在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)進(jìn)一步開(kāi)展促根生長(zhǎng)相關(guān)技術(shù)的研究。