植物生長調節劑對杜仲葉杜仲膠含量的影響

龔兆全，吳 哲，蔣豆玉，高 巍，郭 堯，黃明遠*

(1.樂山市林業科學研究院，四川樂山 614000；2.樂山師范學院生命科學學院，四川樂山 614000)

杜仲(EucommiaumoidesOliver)又名膠木，為杜仲科植物，是我國重要的藥用與膠源樹種[1]。杜仲植物對周邊環境的適應性較強，喜溫暖濕潤的氣候，常在光照充足的地方生長，且耐嚴寒。杜仲為傳統中藥材，樹皮具有滋陰補腎、壯腰膝、降血壓等功效[2]。杜仲木材質地細膩，樹干挺直，是建筑、家具的上等用料。同時杜仲又是綠化荒山、水土保持的良好樹種[3]。杜仲植物的葉、果實、樹皮中含有一種白色的絲狀物質——杜仲膠。杜仲膠產生并儲藏于杜仲樹的含膠細胞中，這種含膠細胞在杜仲樹的根、莖、葉、皮、果實和種子中存在，但各個部位的含膠量并不一致[4]。杜仲膠具有較廣泛的用途，可做汽車輪胎，水下電纜等絕緣器材，以及一些耐水、耐酸堿腐蝕的材料；還用于醫學領域，如口腔科牙齒的充填材料、骨傷科輔助材料。杜仲為落葉闊葉樹，秋季葉中含膠量可被利用，大量的落葉即可以起到變廢為寶的作用，為杜仲膠的大規模開發利用提供了可靠的材料來源。但杜仲葉含膠量較低，致使杜仲膠提取成本較高[5]。筆者采用4種植物生長調節劑對樂山市沙灣區葫蘆鎮試驗地的杜仲樹林進行處理，并用堿浸法處理杜仲葉，再用正己烷-丙酮提取法來提取杜仲膠，回收正己烷與丙酮，降低提取成本，旨在為進一步開發杜仲葉中杜仲膠提供參考。

1 材料與方法

1.1儀器與試劑

1.1.1儀器。KH-50B型超聲波清洗機(上海凈超機械有限公司)；Thermo純水儀(鄭州南北儀器設備有限公司)；FA1008電子分析天平(成都銘強儀器)； OLABO電熱恒溫雙孔水浴鍋(上海赫田科學儀器有限公司)；TFG-1800智能通風柜(南通派爾實驗設備有限公司)；索氏提取器(那艾精密儀器制造廠)； 回流提取器(安徽天長市長城玻璃儀器制造廠)；回收裝置(安徽天長市長城玻璃儀器制造廠)。

1.1.2試劑。GA3(赤霉素)、 NAA(萘乙酸)、 2,4-D(2,4-二氯苯氧乙酸)、 6-BA(6-芐氨基嘌呤)、氫氧化鈉(分析純)、無水乙醇(分析純)、四氯化碳(分析純)、溴水(分析純)、苯酚(分析純)、正己烷(分析純)、丙酮(分析純)、苯(分析純)、甲醇(分析純)、乙醚(分析純)、石油醚(分析純，沸程78 ℃ )。

1.2方法

1.2.1試驗設計及噴施方法。試驗地面積為0.53 hm2，種植密度為3 000株/hm2。將試驗地分為3個試驗區(3次重復)；每個試驗區分為4個小區，在每個小區分組進行4種植物生長調節劑處理(300 mg/L的GA3、0.01 mg/L的NAA、0.1 mg/L的2,4-D、0.5 mg/L的6-BA )；每個小區分為3個試驗組，分別在5月初對試驗1～3組進行全株1次噴灑(1 500 mL)，7月初對試驗2、3組進行全株2次等量噴灑(1 000 mL)，9月初對試驗3組進行全株3次等量噴灑(500 mL)，區組間用等量清水噴灑作為對照(CK)。每試驗組為40株2年生杜仲苗。采用葉正背面和枝干面都噴灑的方法，噴施的量以葉和枝干表面濕潤但無液滴滴落為好。11月下旬在各區組按“S”型選擇樣株采葉，研究杜仲葉中杜仲膠含量。

1.2.2杜仲膠提取及鑒定。通過查閱資料[6-9]，提取前采用堿浸法處理杜仲葉：用1/100的電子天平稱取杜仲葉42 g，放入10%的氫氧化鈉溶液中浸泡12 h，對葉片進行軟化，然后沖洗，去除大部分色素類、黃酮類、酯類、糖類等物質，再用研缽加石英砂進行研磨，用于提取杜仲膠。

正己烷提取：將堿浸法—研磨處理后的杜仲葉，按照料液比1∶20(g∶mL)加入正己烷，將恒溫水浴鍋溫度設置在95 ℃，用回流裝置對其提取2 h后，棄去杜仲葉殘渣，將提取液倒入另一蒸餾燒瓶中，用蒸餾裝置對提取液中的正己烷進行回收與濃縮，濃縮到30 mL后，倒入燒杯中，放入-20 ℃的冰箱中冷卻6 h，待有晶體出現后，得杜仲粗膠。再用丙酮精制杜仲粗膠，用索氏提取器在40 ℃下進行回流提取，待丙酮回流液無色時，抽濾干燥，得到灰白色精膠。

將得到的杜仲膠用韋氏鑒定法進行鑒定。將所得杜仲膠放入坩堝里，再滴加少量的CCl4，1～2 min后加入幾滴溴水，再在樣品表面加入苯酚將其覆蓋。為加快其反應，用水浴蒸汽加熱5 min，使CCl4揮發，最后產物顏色為紫褐色，證明產物為杜仲膠。

1.3公式杜仲膠含量=杜仲膠重/杜仲鮮重×2.1(折干比)×100%。

2 結果與分析

2.11次噴灑處理杜仲葉杜仲膠含量5月初用300 mg/L GA3、0.01 mg/L NAA、0.1 mg/L 2,4-D、0.5 mg/L 6-BA 這4種植物生長調節劑對全試驗區試驗小區試驗1～3組進行1次噴灑，對照(CK)用等量清水噴灑。各試驗組(1～3組)提取結果取平均值。

由圖1可知，4種植物生長調節劑1次噴灑處理與CK比較，杜仲膠含量從高到低依次為GA3(2.06%)、NAA (2.02%)、6-BA(1.92%)、2,4-D (1.77%)、CK(1.34%)。4種植物生長調節劑1次噴灑處理的杜仲膠含量均不同程度高于CK，GA3處理比CK高0.54倍，NAA處理比CK高0.51倍，6-BA處理比CK高0.43倍，2,4-D處理比CK高0.32倍。4種植物生長調節劑處理杜仲膠含量與CK差異極顯著。

圖1 4種植物生長調節劑1次噴灑處理杜仲葉杜仲膠含量Fig.1 Guttapercha content of E. umoides leaves treated by one-time spraying of four plant growth regulators

2.22次噴灑處理杜仲葉杜仲膠含量7月初用300 mg/L GA3、0.01 mg/L NAA、0.1 mg/L 2,4-D、 0.5 mg/L 6-BA 這4種植物生長調節劑對全試驗區試驗小區試驗2、3組進行2次噴灑，對照(CK)用等量清水噴灑。各試驗組(2、3組)提取結果取平均值。

由圖2可知，4種植物生長調節劑2次噴灑處理與CK比較，杜仲膠含量從高到低依次為GA3(2.15%)、NAA(2.04%)、6-BA(2.02%)、2,4-D(1.85%)、CK(1.35%)。4種植物生長調節劑2次噴灑處理的杜仲膠含量均不同程度高于CK，GA3處理比CK高0.59倍，NAA處理比CK高0.51倍，6-BA處理比CK高0.50倍，2,4-D處理比CK高0.37倍。4種植物生長調節劑處理杜仲膠含量與CK差異極顯著。

圖2 4種植物生長調節劑2次噴灑處理杜仲葉杜仲膠含量Fig.2 Guttapercha content of E.umoides leaves treated by two-time spraying of four plant growth regulators

2.33次噴灑處理杜仲葉杜仲膠含量9月初用300 mg/L GA3、0.01 mg/L NAA、0.1 mg/L 2,4-D、0.5 mg/L 6-BA這4種植物生長調節劑對全試驗區試驗小區3組進行3次噴灑，對照(CK)用等量清水噴灑。各試驗組(3組)提取結果取平均值。

由圖3可知，4種植物生長調節劑3次噴灑處理與CK比較，杜仲膠含量從高到低依次為GA3(2.25%)、NAA(2.17%)、6-BA(2.06%)、2,4-D(1.89%)、CK(1.37%)。與CK相比，4種植物生長調節劑3次噴灑處理的杜仲膠含量均不同程度高于CK，GA3處理比CK高0.64倍，NAA處理比CK高0.58倍，6-BA處理比CK高0.50倍，2,4-D處理比CK高0.38倍。4種植物生長調節劑處理杜仲膠含量與CK差異極顯著。

圖3 4種植物生長調節劑3次噴灑處理杜仲葉杜仲膠含量Fig.3 Guttapercha content of E. umoides leaves treated by three-time spraying of four plant growth regulators

4種植物生長調節劑濃度3次噴灑處理間比較，300 mg/L GA33次噴灑處理比2次噴灑處理的杜仲膠含量高0.05倍，比1次噴灑處理高0.09倍；0.01 mg/L NAA 3次

噴灑處理比2次噴灑處理的杜仲膠含量高0.06倍，比1次噴灑處理高0.07倍；0.5 mg/L 6-BA 3次噴灑處理比2次噴灑處理的杜仲膠含量高0.02倍，比1次噴灑處理高0.07倍；0.1 mg/L 2,4-D 3次噴灑處理比2次噴灑處理的杜仲膠含量高0.02倍，比1次噴灑處理高0.07倍。

3 結論與討論

4種植物生長調節劑同濃度等量噴灑處理，隨噴灑次數增多，杜仲膠含量增加，噴灑次數與葉中杜仲膠含量呈正相關，3次噴灑處理間比較，雖多次噴灑可增加杜仲膠含量，但1次噴灑處理增加杜仲膠最顯著，從總體水平來看，均顯著高于CK。其中，GA3處理的杜仲膠含量最高，其次為NAA處理，再次為 6-BA處理，2,4-D處理是4種植物生長調節劑處理中杜仲膠含量最低的。使用植物外源生長調節劑會引起植物生理上的效應，因為植物外源生長調節劑的使用影響了植物內源生長調節劑間的平衡。GA3主要作用是促進細胞伸長，可促進植物體內生長素的積累，抑制生長素氧化酶的活性，并起到提高膠含量的作用，可能是通過提高杜仲植株的內源生長素含量,影響植物體內自身代謝過程導致的；而NAA和6-BA 的主要作用是促進細胞分裂，2,4-D屬于生長素類，主要作用是促進細胞分裂、伸長和分化，它們促進了杜仲葉中含膠細胞的增加，提高了杜仲膠含量。從優選角度考慮，生產上可采用GA3300 mg/L進行1次噴灑，來提高杜仲葉中杜仲膠含量。

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