光质对半夏生长及其药材品质的影响

　　[摘要]以半夏为材料，采用蒽酮-浓硫酸法、考马斯亮蓝法、反相高效液相色谱法、反电位滴定法、酸性染料比色法等测量半夏在不同光质处理下的叶绿素含量、可溶性还原糖、可溶性蛋白、鸟苷、琥珀酸、生物碱等含量变化。得到结果为黄光可以促进半夏生长发育，促进块茎可溶性还原糖、总糖、生物碱及琥珀酸的合成，而蓝光促进块茎可溶性蛋白及鸟苷的合成；红、黄光提高叶绿素a，b含量，蓝光降低叶绿素a，b含量；白膜透过的光谱最均匀也最有利于叶绿素a 的合成；单光膜中，蓝膜与黄膜较有利于叶绿素a 的合成，而绿膜和红膜相对有利于叶绿素b的合成。红光下半夏的珠芽形成数最多，繁殖系数最大，说明在半夏的人工栽培中可以利用红光提高半夏的生产产量。
　　[关键词]半夏； 光质； 化学成分； 生长品质
　　[收稿日期]2013-05-24
　　[基金项目]国家自然科学基金项目（30070922）；国家科技支撑计划项目（2009BAI74B01）；贵州省科技计划项目 [黔科合院所创能（2010）4002]
　　[通信作者]郭巧生，Tel：（025）84395980，E-mail： gqs@njau.edu.cn；刘作易，Tel：（0851） 3761761，E-mail： liuzuoyi@ yahoo. com.cn半夏Pinellia ternata （Thunb.） Breit是天南星科半夏属多年生草本植物，以干燥块茎入药， 是我国紧缺的大宗药材之一，迄今已有2 000多年的药用历史^[1]。由于半夏自身繁殖系数低，近些年，生态环境的不断破坏，以及野生半夏不断采挖，致使半夏野生资源急剧减少。人工栽培半夏已有30多年历史，由于半夏生长极易受周围环境的影响以及各种病虫害和栽培成本的影响，人工栽培半夏受到很大的限制。目前对半夏栽培技术的研究多集中在如何有效控制半夏倒苗的方面，而光照是造成半夏倒苗的重要因素之一，其中光照强度这一因素对半夏的生物学特性、叶片光合色素、保护酶特性和有效成分的影响已有研究报道^[2]，而光质对半夏的影响研究还没见报道。因此，本研究以半夏为试验材料，利用有色聚氯乙烯薄膜覆盖，以改变温室内光谱成分，研究不同光质对半夏的生长和品质的影响，以期为半夏的人工栽培管理提供依据。
　　1材料
　　试验材料为威宁种质半夏，经郭巧生教授鉴定为天南星科半夏P. ternata。种植于贵州省农科院中药材研究所资源圃。
　　不同颜色的有色薄膜对光的透射能力不同。白膜的透光率最强，能达到96%以上，蓝膜对蓝光和紫外光的透过率比较大，对红橙光的较小；黄膜对波长集中在300～500 nm的光透过率极小，主要透过红黄光；绿膜透过紫外光、蓝光绿光比较多；红膜则是透过红橙光、黄光比较多^[3]。了解滤光膜的特性能对实验的设计和实验结果分析有帮助。不同滤光膜各辐射光谱的透射率见表1。
　　仪器有中药材粉碎机（天津市泰斯特仪器有限公司）、tes-1335照度计（上海牧晨电子技术有限公司）、AB-1电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）、直尺、数显恒温水浴锅（上海梅香仪器有限公司）、Cary 100紫外分光光度计（Cary）、高效液相色谱（安捷伦1200）、电子天平、85-2数显恒温磁力搅拌器（上海梅香仪器有限公司）、超纯水处理系统（Purelab）、Allegre X-22R离心机（BECKMAN）、循环水式多用真空泵（郑州长城科工贸有限公司）、PHS-3C酸度计（上海精密科学仪器有限公司）、AB-1电热鼓风干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）和DC-B-1智能箱式电阻炉（北京独创科技有限公司）。有色聚氯乙烯薄膜（厚度0.03 mm，上海伟康有色薄膜厂）。
　　试剂有蒸馏水，丙酮，鸟嘌呤核苷对照品（Lancaster，批号10101485，纯度≥98%），甲醇（色谱纯，Tedia），冰醋酸（色谱纯），超纯水；牛血清蛋白，考马斯亮蓝G250，盐酸麻黄碱对照品（中国食品药品检定研究院，批号171241-201007，纯度99.7%），溴麝香草酚蓝，磷酸氢二钠，磷酸二氢钠，浓氨水，氯仿；乙醇，葡萄糖，蒽酮，硫酸，3，5-二硝基水杨酸；琥珀酸对照品（北京恒元启天化工技术研究院，批号must-11052307，含量≥98%），盐酸，氢氧化钠。未标注均为市售分析纯。
　　以上牛血清白蛋白、考马斯亮蓝G-250、溴麝香草酚蓝购于美国SiGMa公司。KOH，HCl，丙酮等；所用化学溶剂均为国产分析纯。
　　2方法
　　选取直径为（1.5±0.2） cm，质量为（2.0±0.1） g的完整无病的半夏块茎，2012年7月30日栽种于塑料盆（上口直径18 mm，下口直径16 mm，高15 mm）内，每盆7颗半夏块茎，设9个重复。土壤为沙壤土。以太阳光透光率相近的特制不同颜色的滤光膜得到不同的光质。设白膜为对照（CK），黄色膜（C1）、蓝色膜（C2）、红色膜（C3）、绿色膜（C4）4个处理，半夏在同一环境中栽培，待每盆半夏出苗率>50%时，将半夏移至室内已覆有滤光膜的实验架内，由白炽灯管充当光源，控制灯管数目以控制光强。处理30 d，每隔5 d，进行1次采样。半夏倒苗后，收集半夏块茎、珠芽、种子，对半夏块茎进行清洗、烘干，粉碎，测量。
　　2.1生长指标测定方法半夏出苗后，处理期间每隔5 d进行1次测量，测5次。测定指标为叶长、叶宽、株高。每处理重复10次，用直尺随机测量10个值取其平均，精确到毫米。
　　2.2产量及繁殖系数测定 处理30 d后，挖取半夏块茎、珠芽、种子总数，洗净，晾干。称鲜、干重。以收获块茎总数作为繁殖体个数，测定并计算繁殖系数（繁殖系数=收获后繁殖体个数/栽种块茎个数）。
　　2.3叶绿素含量测定叶片光合色素含量采用80%丙酮直接浸提法测定^[4]。随机采半夏叶片剪碎混匀后，称取0.2 g，3个平行，加入80%丙酮15 mL，密封，室温下置暗处浸提过夜，其间摇动3～4次。待叶片组织已全部变白，用80%丙酮溶液定容至25 mL，过滤。用分光光度计分别在波长645，663 nm下测定叶绿体色素提取液的吸光度，以80%丙酮为空白。按Amon法^[5]计算叶绿素含量。

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