鹽脅迫對三倍體丹參總黃酮含量的影響

于瑋瑋，袁廣，胡寶全，龍鴻，閻國榮

鹽脅迫對三倍體丹參總黃酮含量的影響

于瑋瑋，袁廣，胡寶全，龍鴻，閻國榮通信作者

（天津農學院 園藝園林學院，天津 300384）

為探究鹽脅迫對三倍體丹參總黃酮含量的影響，為其在鹽堿地種植提供理論支持，以三倍體丹參的根莖、葉為試驗材料，研究不同濃度NaCl溶液（0、30、60、90、120、150、180 mmol/L）處理下三倍丹參根莖及葉中總黃酮含量的變化。結果表明：葉片中總黃酮含量隨鹽濃度的升高出現雙峰曲線，分別在鹽濃度為60 mmol/L和120 mmol/L時出現峰值；同一濃度鹽溶液處理下，葉片中總黃酮含量隨處理時間的增加差異不顯著。根莖中總黃酮含量隨鹽溶液濃度的升高先升高再下降，在鹽濃度為60～90 mmol/L時含量最高。說明三倍體丹參有一定的耐鹽性，低濃度的鹽可促進三倍體丹參根莖和葉片中總黃酮含量的增加。

鹽脅迫；三倍體；丹參；總黃酮

丹參（Bunge）是唇形科（Labiatae）鼠尾草屬（）植物[1]，是一種著名的活血化瘀藥物，廣泛應用于冠心病、心絞痛、缺血性中風等疾病的治療[2]。丹參中脂溶性成分多為丹參酮類化合物，具有抗腫瘤、抗氧化、抗菌消炎等功效[3]。目前，我國生產的復方中藥有100多種是以丹參為原材料，所以我國對優質丹參藥材的需求量巨大。三倍體丹參由南開大學生命科學學院陳瑞陽課題組經10余年時間選育而成，具有產量高、有效成分高的特點[4]。黃酮類化合物是一類重要的次生代謝產物，具有廣泛的生物學功能[5]，其合成、積累與植物的生長環境密切相關。它參與植物的抗逆過程，是植物抵抗外界不利環境的重要保護因子[6]。鹽漬化已成為影響農業發展和生態環境的主要因素之一，是影響植物生長、發育及分布的生態因子之一[7]。據不完全統計，世界鹽堿地面積為9.543 8億hm2，中國為0.35億hm2 [8]。目前，關于三倍體丹參鹽脅迫下總黃酮含量變化的研究尚屬空白，本試驗采用不同濃度NaCl溶液對三倍體丹參進行脅迫，以探究鹽脅迫對其根莖和葉片總黃酮含量的影響，從而探討三倍體丹參的耐鹽性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

三倍體丹參根莖由南開大學宋文芹教授提供。試驗于2017年11月開始，將三倍體丹參根狀莖切分成3～5 cm小段，扦插至基質中。基質為蛭石：草炭：珍珠巖＝1∶1∶1。扦插后給予正常的光照和水分，培育6個月后對植株進行鹽脅迫處理，測定鹽脅迫植株根莖和葉片的總黃酮含量。

1.2 試驗方法

1.2.1 鹽脅迫處理

試驗設置6個不同濃度NaCl溶液處理，濃度分別是30、60、90、120、150、180 mmol/L，蒸餾水為對照。材料扦插6個月后，選生長一致的健康植株進行處理，分別澆灌不同濃度的NaCl溶液和蒸餾水，每個處理和對照各5株，3次重復。分別在鹽脅迫1、7、13、19 d測定葉片中的總黃酮含量，在19 d測定根莖中的總黃酮含量。取材時選取植株中下部葉片和地下中上部根莖。

1.2.2 總黃酮含量測定

總黃酮含量的測定采用硝酸鋁－亞硝酸鈉比色法[9]。稱取新鮮樣品M（葉片0.05 g，根莖0.20 g），分別加入80%的乙醇溶液5 mL，研磨勻漿后，轉入15 mL離心管，用5 mL相同濃度乙醇溶液沖洗研缽；擰緊蓋子，于100 ℃水浴加熱提取1 h；取2 mL離心管，加入1 mL提取液，在4 000 r/min離心2 min；取上清液1 mL（空白對照為1 mL水）于15 mL離心管中，加水3 mL水振蕩片刻；然后加入5%NaNO2溶液0.3 mL，室溫放置6 min；再加入10%Al（NO3）3溶液0.3 mL混勻，室溫放置6 min；加入1 mol/L NaOH溶液4 mL，用水稀釋至10 mL（V）混勻，放置15 min，試劑為空白。用島津UV－1800紫外可見分光光度計，在510 nm處測定其吸光度值，代入標準曲線計算提取液濃度，代入總黃酮含量的公式計算總黃酮的含量。

以蘆丁作為標準品，繪制標準曲線，在波長510 nm處測定吸光度（），以蘆丁質量濃度（）為橫坐標，繪制標準曲線，得線性回歸方程：＝10.43＋0.019 8（2＝0.994 8）。

總黃酮含量（mg/g）＝×V×10-3/M×10

1.2.3 數據統計分析

在Microsoft Excel軟件中進行數據的整理，然后利用SPSS Statistics 24軟件進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 鹽脅迫對三倍體丹參葉片總黃酮含量的影響

鹽脅迫處理后，三倍體丹參葉片中總黃酮含量的分析結果如表1。

表1 鹽脅迫對三倍體丹參葉片中總黃酮含量的影響 mg/g

NaCl濃度處理天數 mmol·L-11 d7 d13 d19 d 0 0.113±0.001 bc0.115±0.002 b0.112±0.002 ab0.116±0.004 c 30 0.105±0.009 c0.096±0.004 cd0.113±0.002 ab0.108±0.002 d 60 0.126±0.002 ab0.132±0.002 a0.128±0.006 a0.134±0.001 a 90 0.111±0.001 c0.108±0.008 bc0.098±0.007 bc0.098±0.001 e 120 0.137±0.005 a0.131±0.009 a0.129±0.004 a0.123±0.005 b 150 0.076±0.006 d0.087±0.001 d0.082±0.015 c0.099±0.001 e 180 0.087±0.008 d0.095±0.005 cd0.093±0.012 bc0.099±0.003 e

注：表中同列不同小寫字母表示相同處理時間下不同鹽濃度的差異顯著（＜0.05）

由表1可以看出，三倍體丹參葉片總黃酮含量在鹽濃度和鹽處理時間兩個變量下均有差異。

當處理時間相同時，總黃酮含量隨著鹽溶液濃度的升高呈現“雙峰曲線”，分別在60mmol/L和120mmol/L時出現兩個峰值，且顯著高于對照（1 d，13 d除外），且除19 d外，兩個峰值差異不顯著。當NaCl濃度為120mmol/L時，各鹽處理時間下三倍體丹參葉片中總黃酮含量分別達到了0.137、0.131、0.129、0.126 mg/g，分別是對照的1.21倍、1.14倍、1.15倍和1.06倍。當NaCl濃度為30 mmol/L時，除13 d外，葉片中總黃酮的含量與對照相比均有所降低，在1 d和13 d時，與對照間差異并不顯著。當NaCl濃度為90 mmol/L時，與對照相比差異并不顯著（19 d除外）。當鹽濃度超過120mmol/L時，總黃酮含量迅速下降，且顯著低于對照，至180mmol/L時，與對照相比，分別降低了23.0%、17.4%、17.0%和14.7%。

當處理鹽溶液濃度相同時，從表1可以得知：隨著鹽溶液處理時間的延長，三倍體丹參葉片中的總黃酮含量維持在相對穩定的水平，與1 d相比，差異均不顯著（30 mmol/L時，7 d除外），說明同一鹽濃度下丹參葉片中總黃酮含量受脅迫時間的影響不顯著。

2.2 鹽脅迫對三倍體丹參根莖總黃酮含量的影響

鹽脅迫處理后三倍體丹參根莖中黃酮含量的分析結果見表2。

表2 鹽脅迫對三倍體丹參根莖中黃酮含量的影響 mg/g

NaCl濃度/mmol·L-119 d 00.039±0.004 d 300.069±0.006 c 600.078±0.002 a 900.083±0.001 a 1200.046±0.004 c 1500.039±0.001 d 1800.023±0.004 e

注：表中小寫字母表示不同濃度間的差異顯著（＜0.05）

由表2可知，隨著鹽溶液濃度升高，根莖中總黃酮含量先上升后下降，并在90 mmol/L達到最大值，為0.083 mg/g，比對照（0.039 mg/g）提高了1.13倍。而濃度為60 mmol/L時，其總黃酮含量達到0.078 mg/g，與90 mmol/L的總黃酮含量差異不顯著。當鹽溶液濃度在30～120 mmol/L時，總黃酮含量均顯著高于對照，而150 mmol/L時，根莖中總黃酮含量與對照差異不顯著，但NaCl濃度達到180 mmol/L時，其總黃酮含量僅為0.023 mg/g，顯著低于對照。

19 d時，比較葉片與根莖中的總黃酮含量，葉片中總黃酮含量均高于根莖中總黃酮含量。

3 討論

黃酮類化合物在植物代謝過程中參與植物生態防御，并擔當生殖過程的信使，可以通過調節黃酮類化合物的合成和積累來應對不同的逆境[10-12]。本研究結果表明，三倍體丹參葉片中總黃酮含量隨著鹽溶液濃度的升高呈雙峰曲線，而根莖中的總黃酮含量隨著鹽濃度的升高先上升后下降。丹參葉片可能對鹽比較敏感，從而導致低濃度時葉片中總黃酮含量有所降低，在鹽處理1 d和13 d差異并不顯著。而隨著鹽溶液濃度的提升，葉片中的總黃酮含量又呈現上升趨勢，60 mmol/L出現第一個峰值，此時植物體可能為了適應鹽脅迫，其體內的細胞滲透物質，如可溶性糖、脯氨酸等開始大量積累，并發生一系列的適應性行為。很多植物在受到外界不利環境影響時，會通過提高體內抗氧化物質含量來消除或減輕由脅迫引發的活性氧傷害，使植物體迅速適應鹽脅迫，從而促進了抗氧化物質的合成。而鹽濃度為90 mmol/L時，葉片中總黃酮含量較鹽濃度為60 mmol/L顯著降低，而此時根莖中總黃酮含量最高，這可能是由于此時膜脂過氧化程度很高，根系作為直接吸收鹽溶液的器官，需要大量的滲透物質抵御鹽脅迫，由于“源-庫”關系，葉片中合成的總黃酮運輸到根系中，因此導致葉片中總黃酮含量明顯降低。而隨著鹽濃度的升高，葉片中總黃酮含量在鹽濃度為120 mmol/L下又出現第二個峰值，其含量仍高于對照（13 d除外），而此時根莖中總黃酮含量顯著下降。分析原因，此時植物體根系受到了不可逆的傷害，導致葉片中合成的總黃酮無法及時運輸到根系中，而保留在葉片中，從而導致葉片中總黃酮含量明顯升高。

一定的鹽脅迫會增加葉片和根中總黃酮含量，前人研究表明隨著 NaCl 脅迫濃度的增加淫羊藿和箭葉淫羊藿根、葉均呈現在低濃度范圍內總黃酮含量增加，而在高濃度鹽脅迫下，其總黃酮含量均呈下降的趨勢[13]。鹽脅迫對蕎麥芽菜的黃酮含量具有促進作用，當NaCl濃度過高時（＞80 mmol/L），鹽脅迫對蕎麥芽菜的黃酮含量起抑制作用[14]。枳實生苗根系中總黃酮含量和葉片中總黃酮含量分別在NaCl溶液為80 mmo1/L時和240 mmo1/L時達到最大值[15]。本試驗中，在NaCl濃度為60 mmol/L時，葉片和根莖中黃酮含量均升高，且除1 d和13 d，葉片中總黃酮與對照差異不顯著外，其余均達到了顯著水平，因此認為，低濃度的鹽可以促進三倍體丹參總黃酮的產生。但當鹽濃度超過120 mmol/L時，葉和根莖中總黃酮含量急劇下降，從植物生長情況來看，三倍體丹參葉片邊緣出現白色鹽害斑點，至180 mmol/L時，整株植物逐漸出現枯萎，其原因是植株已經受到了明顯的毒害作用，植物體受到了不可逆的損傷，說明高濃度的鹽脅迫會抑制三倍體丹參總黃酮的合成。

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Effects of salt stress on total flavonoids content of triploidBunge

YU Wei-wei, YUAN Guang, HU Bao-quan, LONG Hong, YAN Guo-rongCorresponding Author

（College of Horticulture and Landscape, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

This paper reported on a study of the changes of total flavonoids under salt stress in triploidBunge to provide a theoretical support for its cultivation in saline-alkali soil. In this experiment, the treatments of different concentrations of NaCl solution（0, 30, 60, 90, 120, 150, 180 mmol/L）were employed to detect dynamic changes of total flavonoids in rhizomes and leaves of. The results showed that trends of total flavonoids in leaves showed “double-peak curve” with the increase of salt concentration, and the two peaks occurred in the treatments with salt concentrationsof 60 mmol/L and 120 mmol/L; there was no significant changes of total flavonoids in leaves observed in the same concentration with the increasing treatment time. The total flavonoids of rhizomes increased and then decreased with the increase of the concentration of NaCl, and the peak value occurred when the salt concentration was between 60 to 90 mmol/L. The results suggested that triploidhas a certain salinity resistance, and low concentration of NaCl can promote the increase of total flavonoids in rhizomes and leaves of triploid.

salt stress; triploid;Bunge; total flavonoids

1008-5394（2019）04-0054-04

10.19640/j.cnki.jtau.2019.04.011

R284.1

A

2019-05-24

天津農學院大學生創新創業訓練計劃項目（201710061158）

于瑋瑋（1980-），女，實驗師，碩士，主要從事植物生理生態方面研究。E-mail：yuweiwei20121215@163.com。

閻國榮（1957-），男，教授，博士，主要從事植物生理生態方面的研究。E-mail：yangr2378@163.com。

責任編輯：楊霞