北細辛種子特性及光合生理研究.pdf

1、北細辛(Asarum heterotropoides Fr.Schmidt Var.mandshuricum(Maxim)kitag.)(2n=14)為馬兜鈴科細辛族細辛屬杜衡亞屬華細辛組植物的1變種,以根入藥,味辛,性溫,歸心、肺、腎經(jīng),具有祛風(fēng)散寒、通竅止痛、溫肺化飲之功效,用于風(fēng)寒感冒、頭痛、牙痛、風(fēng)濕痹痛、痰飲喘咳等疾病的治療。北細辛是吉林省大宗常用道地中藥材,我國在20世紀80年代開始了北細辛野生變家植的馴化過程,并取得了重大

2、成功?，F(xiàn)在,人工種植北細辛已經(jīng)在北細辛的應(yīng)用中占主導(dǎo)地位。然而在人工種植過程中有許多問題亟待解決。本文對北細辛種子發(fā)育特性及萌發(fā)特性、貯藏方法及北細辛光合生理特性及光照強度對北細辛生長發(fā)育、品質(zhì)的影響進行了研究。
　　 1.北細辛種子后熟研究。通過對北細辛種子種胚萌發(fā)能力的驗證及種胚形態(tài)石蠟切片觀察,發(fā)現(xiàn)北細辛種子采收后種胚不具有萌發(fā)能力,種胚發(fā)育過程為經(jīng)過球形胚、心形胚、魚雷型胚、具有完整子葉胚等階段,胚根伸長直至發(fā)芽,種胚發(fā)

3、育成熟需要約5～7周的時間。采用酶聯(lián)免疫吸附法對種胚發(fā)育過程中4中內(nèi)源激素ABA、GA3、IAA和ZR動態(tài)變化進行測定,結(jié)果表明,在胚發(fā)育階段,從新鮮種子到沙藏2周的約14天時間內(nèi),ABA含量呈逐漸增加趨勢,從第3周始,種子中ABA含量呈逐漸下降趨勢；GA3的含量變化呈“拋物線型”變化趨勢,從新鮮種子到沙藏5周,含量呈逐漸增加的趨勢,從沙藏5周開始,含量逐漸降低,甚至降低到(0.01)ng／g的水平；IAA含量變化曲線呈“波浪型”,亦即

4、含量呈高—低-高—低的變化趨勢,直到10周后,含量降到最小值。ZR含量變化基本也呈“拋物線型”變化趨勢,與GA3變化趨勢線相似,均是在沙藏5周后,激素含量升高到定點,而后含量下降,直到10周后達到最小值。
　　 2.北細辛種子萌發(fā)特性及貯藏方法研究。北細辛是需光種子,萌發(fā)過程中需要光照。種子在15℃、18℃、20℃、25℃恒溫下均可萌發(fā),但15℃為北細辛種子萌發(fā)的最佳溫度,在10℃和28℃下不能萌發(fā)。北細辛鮮種子置于4℃恒溫條件

5、下24個月,萌發(fā)率能達到94％左右,其萌發(fā)率與新鮮種子相當(dāng),是一種可行的種子貯藏方法。
　　 3.光照對葉片影響的解剖研究。出苗后分別給予4種光照條件后,進入果期后全光照條件下(Ⅰ)北細辛葉片開始發(fā)生光灼傷現(xiàn)象,50％自然光照條件(Ⅱ)、28％自然光照條件(Ⅲ)、和12％自然光照條件下(Ⅳ)的細辛葉片生長發(fā)育良好。在全光照條件下,未發(fā)生灼傷的葉片葉肉細胞發(fā)生嚴重的質(zhì)壁分離現(xiàn)象、細胞器外泄到細胞間隙,細細胞中出現(xiàn)過氧化物酶體、酚類

6、、質(zhì)體小球等,細胞核核膜破裂、有的葉綠體基粒片層模糊不清、有的片層清晰、葉綠體雙層膜結(jié)構(gòu)模糊、線粒體脊消失、雙層膜消失等。發(fā)生灼傷的葉片葉肉細胞中的細胞器喪失、細胞內(nèi)容物凝聚粘連、細胞嚴重變形、細胞器消失凝聚。其他3個光照條件下,葉肉細胞的細胞器生長發(fā)育良好,結(jié)構(gòu)清晰完整。葉綠體中基粒片層結(jié)構(gòu)清晰,細胞中其他細胞器形態(tài)清晰完整。在4種光照條件下,葉肉細胞橫切解剖結(jié)構(gòu)和葉表皮掃描結(jié)構(gòu)也有差異,具體表現(xiàn)為柵欄組織、海綿組織和氣孔、非腺毛等的

7、分布。
　　 4.光照對北細辛光合生理特性的影響研究。葉片中葉綠素b含量類胡蘿卜素含量均隨遮蔭程度的增加而增加,比葉重隨遮蔭程度的增加而減小。在7個生育期內(nèi),日均凈光合速率隨遮蔭程度的加強而逐漸減小。在全光照條件下的3個生育期,凈光合日變化呈雙峰曲線變化,50％自然光照條件下,展葉期、花期和果初期凈光合日變化呈雙峰曲線變化,其他4個生育期呈單峰曲線變化。其他2個光照條件下,花期凈光合日變化呈雙峰曲線變化,其他6個生育期呈單峰曲線

8、變化。4種光照條件下,所有生態(tài)因子均呈單峰曲線變化。對不同光照條件下,北細辛展葉期和果中期2個生育期的環(huán)境因子間相關(guān)關(guān)系表明,大氣溫度(T)與葉片與大氣間的水蒸汽壓虧缺(VPD)成極顯著正相關(guān)系(p<0.01),與大氣相對濕度(％RH)呈極顯著負相關(guān)(p<0.01)。葉片與大氣間的水蒸汽壓虧缺(VPD)與大氣相對濕度(％RH)呈極顯著負相關(guān)(p<0.01)。
　　 5.光照對北細辛質(zhì)量的影響。對給予100％(Ⅰ、6月10日前給予

9、50％)、50％(Ⅱ)、28％(Ⅲ)、12％(Ⅳ)自然光照條件的第5年生北細辛根折干率、根年增產(chǎn)率、揮發(fā)油含量及組分、灰分、浸出物、細辛脂素進行調(diào)查、分析和測試。結(jié)果表明,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4種光照條件下根折干率分別為25.14％、28.27％、30.23％和31.57％,揮發(fā)油含量分別為1.81mL·100g-1、1.76mL·100g-1、1.63mL·100g-1和1.53mL·100g-1,4個光照條件下的揮發(fā)油總離子流圖存在差異；