溫度對紅花芽菜生長特性及有效成分的影響

胡喜巧，楊文平，黃 玲，梅沛沛，倪亞甲，孟 麗

(1.河南科技學院，河南新鄉 453003；2.現代生物育種河南省協同創新中心，河南新鄉 453003)

溫度對紅花芽菜生長特性及有效成分的影響

胡喜巧1，2，楊文平1，黃 玲1，梅沛沛1，倪亞甲1，孟 麗1

(1.河南科技學院，河南新鄉 453003；2.現代生物育種河南省協同創新中心，河南新鄉 453003)

以紅花株系農家品種、‘B-1’‘1-3’‘3-10’為材料，研究不同溫度(20、25、30和35 ℃)對紅花芽菜生長特性及有效成分的影響。結果表明：25 ℃時4種紅花種子出苗率最高且分別為95.67%、90.00%、99.00%和96.33%，紅花芽菜幼苗的生長狀況最好，芽菜的單株鮮質量最大分別為0.41、0.41、0.49和0.45 g，百株生物學產量分別為41.00、37.49、45.56和37.40 g，百株凈產量分別為32.79、31.08、36.84和29.84 g，20 ℃時紅花芽菜中的功效成分黃酮和羥基紅花黃色素A質量分數最高，分別為24.72和19.05 mg/g，多糖質量分數較低；隨著溫度的升高，紅花芽菜黃酮和羥基紅花黃色素A質量分數呈下降趨勢，多糖質量分數增加。20～25 ℃為紅花芽菜生長的適宜溫度。

紅花芽菜；生長特性；多糖；黃酮；羥基紅花黃色素A

紅花(CarthamustinctoriusL．)為1 a生或2 a生草本植物，在中國已有2 100年的栽培和用藥史[1]。紅花具有穩定血壓、降低膽固醇、促進微循環和恢復神經等功能[2-3]，其分布較廣，原產于埃及，現中國各地多有栽培，主產于新疆、河南、四川、云南、浙江等地[4]。河南省曾是紅花的主產區，早有懷紅花(亦稱衛紅花)之稱。董順福等[5]經過對紅花幼苗的初步鑒定顯示，紅花幼苗中含有豐富的黃酮、腺苷、多糖、氨基酸、維生素和多種礦質元素等對人體有益的成分。成元剛等[6]研究表明，前期弱光培養，采收前1～2 d強光培養的變光培養方式，紅花芽菜的產量、品質、色澤營養和維生素C較好，楊燦等[7]研究表明，質量濃度為4 mg/L α-奈乙酸和5 mg/L糖氯基嘌呤處理種子，紅花芽菜產量最高，產出比為7.6∶1。毋柳柳等[8]對芽菜的播種密度與產量的關系進行了探討。紅花種子生產芽菜或苗菜，可涼拌、炒食或做湯，鮮嫩可口，易于消化[6]。在食用該類蔬菜[9]過程中，可提高人們免疫能力[3]和抵抗能力。紅花芽菜營養價值高，其生長狀況和有效成分易受到外界環境條件特別是溫度的影響。因此，研究不同溫度對紅花芽菜生物學特性及有效成分的影響，探討紅花芽菜生長的適宜溫度，為紅花芽菜規模化生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試劑

以河南科技學院中藥資源研究所選育的藥油兼用紅花株系‘B-1’‘1-3’‘3-10’及農家品種為材料，試驗試劑：蘆丁標準品(中國藥品生物制品檢定所)，羥基紅花黃色素A標品(北京奧克生物技術有限公司)，其它試劑為分析純。

1.2 試驗設計

采用完全隨機試驗，設20、25、30和35 ℃4個不同溫度處理，每個處理重復4次。挑選大小、籽粒飽滿度均勻度一致的紅花種子用60 ℃的溫水浸泡40 min，瀝干備用；將處理好的250 g沙子裝入12 cm×12 cm的發芽盒中，深度約2 cm；將事先處理的100粒種子按10×10方式擺入發芽盒內；然后在表面撒上1 cm厚的沙子，定量澆水200 mL，生長期間，適時定量補充水分。

1.3 測定項目及方法

將“1.2”方法處理的紅花種子培養7 d后采收，采收時用游標卡尺和電子天平測定胚軸長、胚軸粗、胚根長、胚根數、子葉寬、子葉長、單株鮮質量、生物學產量、凈產量(胚軸和子葉)、出苗率。然后用105 ℃高溫殺青40 min，在80 ℃干燥箱烘至恒量，粉碎過篩檢測。黃酮檢測采用分光光度法[10]，羥基紅花黃色素A(HSYA)檢測采用紫外分光光度法[11]，可溶性多糖采用硫酸苯酚法[12]。

1.4 數據處理

采用Microsoft excel 2003和DPS 14.5對數據進行處理和統計分析。

2 結果與分析

2.1 溫度對紅花芽菜幼苗生物學特性的影響

2.1.1 對幼苗生長的影響 表1表明，同一材料不同溫度下紅花芽菜的胚軸長隨著溫度的升高均呈現先升高后下降的趨勢，溫度為25 ℃時達到最大值，溫度為20 ℃、25 ℃時4個供試材料的胚軸長、胚軸粗、子葉寬差異不顯著，胚軸粗在1.73～1.94 mm，35 ℃時材料‘1-3’的胚軸最粗，與該材料20 ℃和25 ℃無差異。所有材料的胚根長和胚根數隨著溫度的升高呈下降趨勢，且35 ℃時胚根長下降幅度幾乎為20 ℃時的一半，CK和‘1-3’的胚根數隨著溫度的升高呈現下降的趨勢，‘B-1’和‘3-10’的胚根數隨著溫度的升高呈先下降再略上升后急劇下降的趨勢，35 ℃時的胚根只有1條或2條。4個材料的子葉長隨著溫度的升高均呈現先上升后下降的趨勢，且在25 ℃時達到最大值，材料之間無差異。

2.1.2 對產量的影響 表2表明，4種材料的出苗率、單株鮮質量、生物學產量和凈產量隨溫度升高均呈現先上升后下降的趨勢，CK、‘B-1’、‘1-3’的出苗率隨溫度均呈現先上升后下降的趨勢，‘3-10’的出苗率表現為一直下降，且該材料20 ℃和25 ℃處理間無差異，25 ℃時各性狀指標較好；出苗率分別為95.67%、90.00%、99.00%和96.33%，單株鮮質量分別為0.41、0.41、0.49和0.45 g，百株生物學產量分別為41.00、37.49、45.56和37.40 g，百株凈產量分別為32.79、31.08、36.84和29.84 g，在35 ℃條件下，材料CK、‘B-1’‘1-3’‘3-10’生物學產量最低，百株產量僅有10.48、8.69、6.96和15.00 g；不同材料在25 ℃下，以1-3的生物學產量和凈產量最高，其次為CK，‘3-10’的最低。溫度超過30 ℃時，特別是35 ℃時，出苗率急劇下降，特別是‘1-3’芽菜生物學產量下降最多，達86.91%，‘3-10’下降最少，也有59.89%。

表1 不同溫度條件下紅花芽菜幼苗的生長特性Table 1 Growth characteristics of safflower seedlings under different temperatures

注：同列數據后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下表同。

Note:Different lowercase letters indicate significant difference(P<0.05)，the same below.

表2 不同溫度下紅花芽菜產量Table 2 Yield of safflower buds at different temperatures

2.2 溫度對紅花芽菜有效成分的影響

2.2.1 對多糖質量分數的影響 圖1表明，隨著溫度的升高，材料CK、‘1-3’‘3-10’芽菜中的多糖質量分數整體呈現上升的趨勢，‘B-1’芽菜中的多糖質量分數表顯出先降后升的變化趨勢。材料‘1-3’在35 ℃條件下的多糖質量分數最高，較20 ℃條件提高23.35%，材料‘3-10’在20 ℃、25 ℃時的多糖質量分數均較低，分別124.70 和114.43 mg/kg，在35 ℃條件下，4個材料紅花芽菜中多糖質量分數差異顯著。

2.2.2 對黃酮質量分數的影響 圖2表明，隨著溫度的升高，4種芽菜中的黃酮質量分數均呈下降趨勢，這可能是由于溫度的升高導致合成黃酮酶的活性下降。20 ℃時‘1-3’與其他材料差異顯著，材料‘B-1’幼苗中的黃酮質量分數在20 ℃時最高( 24.72 mg/g)，25 ℃時4個供試材料以‘1-3’下降最小，且與20 ℃幼苗中的黃酮質量分數差異不顯著，CK在35 ℃條件下的黃酮質量分數最低(14.44 mg/g)。

不同字母表示不同處理間差異達0.05顯著水平，下圖同。

Different letters under different treatments indicate significant difference at 0.05 level, the sameas below.

圖1不同溫度下紅花芽菜的多糖質量分數的變化
Fig.1Changesofpolysaccharidemassfractioninsafflowerbudsunderdifferenttemperatures

2.2.3 對羥基紅花黃色素A質量分數的影響 圖3表明，4種材料黃色素A質量分數隨著溫度的升高整體呈現下降的趨勢，溫度為20 ℃時，材料‘1-3’芽菜中的羥基紅花黃色素A質量分數最大(19.05 mg/g)，且與20 ℃時的‘B-1’無差異，但與其他材料相比差異顯著。25 ℃時，只有CK較20 ℃增加10.23%，‘B-1’‘1-3’‘3-10’分別較20 ℃下降8.20%、36.69%、13.13%，特別是35 ℃，材料CK‘B-1’‘1-3’‘3-10’分別較20 ℃下降55.29%、43.11%、64.41%、49.65%。

圖2 不同溫度下紅花芽菜的黃酮質量分數的變化Fig.2 Changes of flavonoid mass fraction in safflower buds under different temperatures

圖3 不同溫度下紅花芽菜中的羥基紅花黃色素A質量分數Fig.3 HSYA A mass fraction in safflower buds under different temperatures

3 討 論

紅花芽菜的培養實際上就是紅花種子萌發，是由一系列酶參與下的生理生化過程，而酶的催化與溫度有密切關系，適宜的溫度可提高芽菜的生長速度和品質。在芽菜培養的前期，紅花種子主要是一個吸水的過程，種子的吸水與溫度有密切關系[13]，從而影響紅花芽菜各部位的生長。本試驗研究表明，溫度在20～25 ℃時，紅花芽菜幼苗的生物學性狀較優，且于25 ℃時紅花幼苗的生長狀況最好，出苗率最高，芽菜幼苗的單株鮮質量、生物學產量、凈產量均達到最大值；溫度升至30～35 ℃時，在紅花芽菜培養的過程中，可能與溫度升高，種子呼吸作用加強，物質消耗過快導致出苗率下降，或因采用60 ℃溫水處理種子殺菌不徹底的情況下，培養芽菜的同時加速了某種病源微生物的生長和繁殖而使得種子大多數腐爛而造成爛種，若種子采用化學殺菌劑處理生產出來的芽菜因藥品殘留又不安全。因此，在采用60 ℃溫水殺菌條件下，20～25 ℃為紅花芽菜生長的適宜溫度。

徐文燕等[14]認為黃酮類成分在植物組織中的含量和分布受溫度的影響。其主要原因是適宜的溫度可以使黃酮類成分合成途徑中相關酶的活性提高，從而有利于黃酮類物質的積累。Oliveira等[15]認為，溫度對螺旋藻碳水化合物的合成有顯著影響，其含量隨溫度的升高而增大。劉娟妮等[16]研究螺旋藻438胞內多糖出得出類似結論。本研究表明，20 ℃時紅花芽菜幼苗中的有效成分質量分數相對較高，但隨著溫度的升高，多糖質量分數整體呈上升趨勢，黃酮[17]和羥基紅花黃色素A的質量分數逐漸減少。而在25 ℃，紅花芽菜中的黃酮和羥基紅花黃色素A與20 ℃基本無差異，且在25 ℃時生物學產量最高。綜上所述，25 ℃是培養紅花芽菜的適宜溫度，生產出來的芽菜的營養水平及保健價值較高。

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EffectofTemperatureonGrowthCharacteristicsinSafflowerSproutsandEffectiveIngredient

HU Xiqiao1,2,YANG Wenping1, HUANG Ling1,MEI Peipei1,NI Yajia1and MENG Li1

(1.Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang Henan 453003,China;2.Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding, Xinxiang Henan 453003,China )

We took safflower varity farm,‘B-1’‘1-3’‘3-10’ strains as materials to study the effect of temperatures (20,25,30 and 35 ℃)on safflower sprouts’ biological characteristics and effective components. The results showed that the highest seedling emergence rate of safflower seeds were 95.67%,90.00%,99.00% and 96.33% when the test temperature was 25 ℃, and the growth of safflower sprouts were best, the fresh mass of single reached maximum for 0.41, 0.41 , 0.49 and 0.45 g, respectively. One hundred plants biological yields were 41.00, 37.49 , 45.56 and 37.40 g, respectively. One hundred plants net production were 32.79, 31.08, 36.84 and 29.84 g respectively.However, at a temperature of 20 ℃,mass fractions of flavonoid and HSYA A were highest of 24.72 and 19.05 mg/g,mass fraction of polysaccharide increased, mass fraction of flavonoid and HSYA A in safflower seedlings decreased with the increase of temperature. The appropriate range of safflower sprouts’ growth was 20 ℃-25 ℃.

Safflower sprout;Growth characteristics; Polysaccharide; Flavonoids; HSYA A

2016-10-31

2016-12-16

Scientific and Technological Project in Henan Province(No.112102310018);Henan Institute of Science and Technology Innovation Fund for University Students(No.201310467045,No.2015CX005).

HU Xiqiao, female ,master student, senior engineer.Research area:soil and safflower germplasm resources development and utilization.E-mail:hxqiao1@163.com

S567.2；R284.1

A

1004-1389(2017)10-1507-06

日期：2017-10-18

網絡出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1220.S.20171018.1733.026.html

2016-10-31

2016-12-16

河南省科技攻關(112102310018)；河南科技學院大學生創新基金(201310467045,2015CX005)。

胡喜巧，女，碩士，高級實驗師，主要從事土壤和紅花種質資源開發與利用。E-mail：hxqiao1@163.com

孟 麗，女，教授，碩士生導師，主要從事植物資源開發與利用研究。E-mail：histml@163.com

CorrespondingauthorMENG Li,female,professor,master supervisor.Research area:development and utilization of plant resources.E-mail:histml@163.com

(責任編輯：史亞歌Responsibleeditor:SHIYage)