淡黃花百合株高可溶性蛋白和葉綠素含量變化規律分析

劉 偉，常 征，丁長春

（1.文山學院 環境與資源學院，云南 文山 663099；2.文山州生物資源開發與研究中心，云南 文山 663099）

淡黃花百合株高可溶性蛋白和葉綠素含量變化規律分析

劉 偉1，2，常 征1，2，丁長春1，2

（1.文山學院 環境與資源學院，云南 文山 663099；2.文山州生物資源開發與研究中心，云南 文山 663099）

通過測定淡黃花百合生長過程中的株高變化、葉片中可溶性蛋白質含量和葉綠素含量變化來了解淡黃花百合的生長特征。結果表明：淡黃花百合的生長過程可以分為三個階段，即純營養生長的快速生長階段、營養生長與花蕾生長發育同時進行的緩慢生長階段和花卉開放及果實發育的株高停止生長階段。三個不同生長階段中葉綠素含量變化不明顯，可溶性蛋白質含量從第一到第二階段升高明顯，在第二階段的開花期達到最高，在第三階段極顯著下降，說明可溶性蛋白質與植株的形態建成有密切關系。可以用植株高度的變化及可溶性蛋白質含量變化的程度作為判斷淡黃花百合不同生長發育階段的指標。

淡黃花百合；株高；可溶性蛋白；葉綠素含量

淡黃花百合（Lilium sulphureum Baker）是百合科（Lililaceae）百合屬（Lilium）重要的野生植物資源，因其分布廣、適應性強、具有花香等許多優良性狀，是百合新品種培育的重要種質資源，也是百合屬植物的重點研究對象之一。[1]中國農科院蔬菜花卉研究所的研究人員已將淡黃花百合作為外植體，研究其離體保存的組織培養技術，該技術已成功申報并獲得了國家發明專利。可見淡黃花百合在百合屬植物研究中的影響和潛在價值。可是目前對淡黃花百合的研究不多，從鱗片扦插繁殖[2]到組織培養技術[3]、從引種栽培[4]到遠緣雜交親和性研究[5]、從染色體分析[6]到珠芽發育的形態學研究[7]、從逆境生理[8]到花期調控和遺傳多樣性分析等[9-10]都有報道，研究的范圍很廣，但研究的深度和系統性不強，尤其是對淡黃花百合整個生長過程的規律分析不足，因此對淡黃花百合開發利用的指導性和參考意義不全面。在前人研究的基礎上，以淡黃花百合生長過程中株高的變化、可溶性蛋白及葉綠素含量的變化規律為研究切入點，目的在于掌握株高生長規律及可溶性蛋白和葉綠素含量的變化與生長發育的關系，在此基礎上為引種馴化及其栽培技術的研究提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料

淡黃花百合全部采自文山州文山市及麻栗坡縣，采回后種于文山學院生物園地，以直徑5～8 cm鱗莖種植后作為試驗材料。

1.2 實驗方法

1.2.1 株高測定

隨機選取5棵植株分別標記為1～5號，從2013年4月27日植株萌芽后開始測量株高，一周一次，至7月8日花開始凋謝結束，記錄現蕾時間和開花時間，分析其生長規律。

1.2.2 生理指標的測定

另選6株長勢基本一致的植株標記為6～11號，取中部葉片測定生理指標，用考馬斯亮藍法測定6～8號葉片中可溶性蛋白含量的變化；用分光光度法測定9～11號葉片中葉綠素含量，一周一次，直至花謝。以上兩個生理指標測定時，取3株植株中部葉片后按測定要求剪碎后混合，隨機稱取所需重量進行試驗，重復3次，數據用SPSS11.0分析。

2 結果與分析

2.1 株高變化的分析

從表1和圖1中可以看出從第1周到第6周為淡黃花百合快速生長期，第1周至第2周株高增加22.4 cm，第2至第3周增高34.98 cm，第3至第4周增高47.62 cm，第4至第5周增高35.36 cm，第5至第6周增高29.72 cm，前6周平均每周長高34.02 cm。第7周至第10周為緩慢生長期，第7周增高12.2 cm，第8周增高8.8 cm，第9周增高4.4 cm，第10周增高2.8 cm，平均增長7.05 cm。第10周以后停止生長。從生長曲線（圖1）也可以看出，植株長勢呈不明顯的S型，從第1周到第6周，生長呈快速上升趨勢，第7周以后生長逐漸變慢，第10周后株高不再變化。植株呈現的生長趨勢與淡黃花百合生長發育的三個階段有關，前6周為單純的營養生長期，生長速度快，第6周開始現蕾即進入生殖生長期的花蕾生長發育期，植株的營養生長變慢，營養物質主要提供給生殖器官的生長和發育，至第10周花朵開放即花卉開放期，植株的高度不再增加。對試驗材料最終株高進行分析，極差為29.00 cm，變異系數5.31%，說明數據離散程度大，淡黃花百合種內植株高度變異較大。

表1 淡黃花百合生長過程中株高的變化/cm

圖 1 淡黃花百合株高隨生長時間的變化

2.2 可溶性蛋白含量的分析

從5月30日開始測定葉片中可溶性蛋白含量，每周一次，直到7月11日植株花謝為止。結果見表2，5月30日到6月27日可溶性蛋白含量逐漸增高，其中6月6日為0.071 μg/g，6月13日為0.110 μg/g，變化明顯；6月27日為0.112 μg/g，至7月11日時急劇下降為0.00053 μg/g。對其進行方差分析，6月6日之前可溶性蛋白含量無顯著差異，但顯著低于13日至27日之間的含量又顯著高于7月11日的可溶性蛋白含量；6月13日至27日之間無差異但顯著高于其它時段。根據觀察記錄，6號植株于6月9日現蕾，7號植株在6月10日現蕾，8號植株在6月13日現蕾，而6月13日葉片中可溶性蛋白含量明顯高于6月6日的含量，說明花蕾的形成需要大量蛋白質的參與，此時可溶性蛋白質大量生成后從葉片源源不斷地輸送給花蕾。由此推斷，蛋白質含量的突然升高可以作為花蕾形成的生理指標。7號植株在7月1日開花，8號植株在6月27日開花，從表2可以看出，從現蕾到開花，葉片中可溶性蛋白持續保持較高的含量，是因為從現蕾到開花，花蕾一直在快速的生長，直至生長到最大值并開花。7號植株在7月9日凋謝，8號植株在7月5日凋謝，可溶性蛋白在7月11日顯著下降，可能是開花后尤其是花粉活力達到最大值后，花朵開始衰老，合成代謝逐漸降低，所需可溶性蛋白減少所致。劉雅莉等[11]以百合（Lilium）/精萃為材料,研究了百合花不同發育期某些生理變化與花朵的發育及衰老的關系。結果發現,可溶性蛋白質隨花朵的發育與衰老明顯下降,即開花時含量達到最大，花期結束后含量又下降，本研究與其研究結果基本一致。

表2 淡黃花百合開花前后可溶性蛋白質含量的變化/（μg/g）

2.3 淡黃花百合生長期間葉綠素含量變化分析

從5月30日開始測定葉片中葉綠素含量，每周一次，直到7月11日植株花謝為止，結果見表3。從開始測定至7月4日植株開花，葉片中葉綠素含量保持在0.85至1.00之間，通過方差分析，在此期間葉綠素含量差異均不顯著，無論是營養生長期還是生殖生長期，葉綠素含量均無太大的波動。根據成花的C/N比學說，植株在花芽分化或生殖生長開始前C/N比值會升高，植株中糖含量會增加，從試驗結果推斷，由于糖含量升高而葉綠素含量并沒有增加，因此糖含量的增加與光合作用無關。7月11日，花已經凋謝，此時葉綠素含量不僅沒有降低反而升高，而且顯著高于其它時期，原因可能有二，一是因為雖然花已謝，但葉片尚未衰老，此時葉綠素含量升高可能是補償開花期消耗的過多養分，并為果實的發育準備有機物質；二是花謝后，在葉片衰老前，通過增加葉綠素含量來增強光合作用，促使更多的有機物生成向下運輸后提供給鱗莖，使鱗莖復壯，并產生更多的小鱗莖，為營養繁殖奠定物質基礎。

表3 淡黃花百合開花前后葉綠素含量的變化/（mg/g）

3 結論

通過對淡黃花百合生長規律和生理指標的初步測定，可以得出一些結論：從植株株高的變化可以將淡黃花百合的生長分為三個階段，即快速生長階段（1～6周）、緩慢生長階段（7～10周）和停止生長階段（10周以后）。在第一階段為純營養生長時期，因此植株生長迅速，株高變化大；第二階段為營養生長和花蕾生長發育期，光合作用產生的有機物同時供給花蕾的生長發育和植株的營養生長，因此株高變化小；第三階段為花卉開放即果實形成期，植株所有的精力都用在繁殖上，植株的株高不再變化。

從可溶性蛋白的含量變化也可以將淡黃花百合的生長分為三個階段，即6月6日之前的純營養生長階段、6月13日至27日之間的花蕾生長和營養生長階段、6月27日以后的花卉開放和果實形成階段。第一階段蛋白質含量低，主要用于營養生長；第二階段蛋白質含量逐漸升高并在花朵開放時達到最高，主要同時供應營養生長和生殖生長；第三階段蛋白質含量迅速下降是因為花朵凋謝而植株也不再增高。此三個階段與株高測定的三個階段基本一致，基本可以推斷，可溶性蛋白質含量的迅速變化可以作為淡黃花百合生長各個階段的指示性指標。

在測定可溶性蛋白質含量的同時測定植株葉片中的葉綠素含量，以研究淡黃花百合各不同生長發育時期是否與葉綠素含量變化有關，結果發現：除了花謝初期葉綠素含量會快速暫時升高外，在植株生長發育到花朵開放期間，葉綠素含量都沒有明顯的變化。在不同生長發育階段的光合作用速率是否有變化，不能用葉綠素含量的變化來進行簡單的推斷，因此還要繼續研究。

[1]劉偉.文山野生淡黃花百合生物學特性及其應用[J].北方園藝，2012（17）：85-87.

[2]劉偉，曹曉慧. 不同層次、不同激素及濃度對淡黃花百合磷片扦插的影響[J]. 北方園藝，2011（8）：85-87.

[3]李黛，談鋒，祝順琴.淡黃花百合的組織培養[J].種子，2005（9）：27-29.

[4]李淑斌，羅思寶，王元忠.野生淡黃花百合的引種栽培研究[J].中國野生植物資源，2007（4）：66-67.

[5]鄭思鄉，吳學蔚，許超，等.淡黃花百合與東方百合“如意”遠緣雜交的研究[J].西部林業科學，2009（4）：5-8.

[6]胡鳳榮，劉光欣，席夢利，等. 淡黃花百合根尖染色體C-帶分析[J]. 分子植物育種，2009（1）：79-81.

[7]李騰，李少群，羅睿.淡黃花百合珠芽發育過程的形態學與解剖學研究[J].西北植物學報，2012（1）：85-89.

[8] 李黛，胡凱，談鋒.干旱條件下淡黃花百合水分生理的適應性變化[J].西南師范大學學報（自然科學版），2004（5）：852-855.

[9]Tsuchiya. H,Okubo. H,Hiramatsu.M. Control of flowering in Lilium brownii var. colchesteri[J]. Science Bulletin of the Faculty of Agriculture, Kyushu University (Japan),2006(2)：165-170.

[10]Saruwatari. H, Sakazono. S, Hiramatsu. M..Genetic similarity of Lilium brownii var. colchesteri in Japan and Korea[J]. Journal of the Faculty of Agriculture - Kyushu University (Japan)，2007(2)：349-353.

[11]劉雅莉，王飛，張恩讓.百合花不同發育期生理變化與衰老關系的研究[J].西北農業大學學報，2000（4）：109-112.

（責任編輯 張 鐵）

A Study on Changing Rule of Plant Height, Soluble Protein and Chlorophyll Content of Lilium sulphureum Baker

LIU Wei1,2, CHANG Zheng1,2, DING Changchun1,2
(1. School of Resources and Environment, Wenshan University, Wenshan Yunnan 663099, China; 2.Wenshan Biological Resources Development and Research Center, Wenshan Yunnan 663099, China)

The plant height, the contents of soluble protein and chlorophyll content in leaves are changed to understand the changing rule of the growth process of Lilium sulphureum Baker.The results show that the growth process of Lilium sulphureum Baker could be divided into three stages, that is, the rapid growth stage, the slow growth stage and the growth stage of f l ower opening and fruit development. The content change of chlorophyll in the three different growth stages is not obvious, while the content of soluble protein increase from the f i rst to second, the highest in the second stage, and decrease signif i cantly in the third stage, which show that the soluble protein is closely related to the formation of the plant. It can be used to determine the changes of plant height and the content of soluble protein in different stages of growth and development.

Lilium sulphureum Baker; plant height; soluble protein; chlorophyll content

S682.265

A

1674 - 9200（2017）03 - 0006 - 04

2016 - 12 - 30

云南省教育廳科研基金項目“淡黃花百合開花生物特性研究”（2013Y582）。

劉偉，男，湖南祁東人，文山學院環境與資源學院副教授，碩士，主要從事植物學方面的研究；常征，男，云南馬關人，文山學院環境資源學院副教授，碩士，主要從事生物化學研究；丁長春，男，云南硯山人，文山學院環境資源學院副教授，博士，主要從事蘭科植物資源開發與利用研究。