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东魁杨梅叶片次生代谢产物对光照与水分胁迫的响应[1]

时间:2013-05-22  作者:杨蓓芬,李钧敏
2 结果与分析

2.1 不同光照强度下叶片次生代谢产物含量

不同光照强度下测定的东魁杨梅幼苗叶片次生代谢产物含量以及次生代谢产物含量的多层分析结果见图1-4。比较图1-4中次生代谢产物的含量,在不同光照强度下东魁杨梅叶片总黄酮、总绿原酸、总鞣质、游离蒽醌的含量均存在一定的差异论文格式范文。

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Fig.2 The content of chlorogenic acid in leaves of the different light intensity

 

 

Fig.1 The content of flavonoid in leaves of the different light intensity

 

 

次生代谢次生代谢

次生代谢文本框: Fig.3 The content of tannin in leaves of the different light intensity

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注:差异性为0.05水平。Note: The mean difference is significantat the 0.05 level;

2.1.1 不同光照强度下总黄酮的含量

总黄酮的含量为1层>0层>2层>3层,黄酮以1层最高,含量为27.6±0.42g·kg-1,最低为3层,含量为20.0±0.22g·kg-1。叶片黄酮的含量并不是随着光照强度的增加而线性增加,而是存在一个最适光照强度,处在最适光照强度下的叶片总黄酮含量最高,大于或小于最适光照强度则总黄酮的含量下降。栽培在2层遮阴与3层遮阴环境下东魁杨梅,叶片总黄酮含量不存在显著差异,其它不同光照强度的环境下栽培的两两之间总黄酮含量均存在显著差异。

2.1.2 不同光照强度下总绿原酸的含量

总绿原酸的含量为0层>1层>3层>2层,总绿原酸的含量最高为16.1±0.41g·kg-1,最低为2层,含量分别为11.5±0.71g·kg-1,表明总绿原酸含量在光照强度较强的情况下,随着光照强度的减弱而减弱;当光照强度下降到较低时,它的含量又有所上升,但含量仍然较低。栽培在自然光照与1层遮阴环境下和栽培在2层遮阴与3层遮阴环境下,叶片总绿原酸含量不存在显著差异,其它两种光照环境下栽培的东魁杨梅,叶片总绿原酸含量之间均存在显著差异。

2.1.3 不同光照强度下总鞣质的含量

总鞣质的含量也为0层>1层>3层>2层,总鞣质的含量最高为99.6±8.44 g·kg-1,最低的均为2层,含量为70.7±3.17 g·kg-1生物论文,它的含量在光照强度较强的下与绿原酸不同,但随着光照强度的变化,它的变化规律于绿原酸相同。不同光照条件下栽培的东魁杨梅叶片中总鞣质含量的差异性与总黄酮的差异性的变化相同。

2.1.4 不同光照强度下游离蒽醌的含量

游离蒽醌的含量为2层>1层>0层>3层,与总黄酮、总绿原酸、总鞣质的含量相比,它的含量较少,最高为2层,最低为3层,分别为0.169±0.0165 g·kg-1和0.077±0.0129 g·kg-1;表明东魁杨梅中蒽醌的合成需要的光照强度较弱,它的合成受强光的抑制。栽培在3层遮阴条件的东魁杨梅叶片中游离蒽醌的含量与其它光照环境下栽培的之间均存在显著差异性,而栽培在其它光照条件下的,两两之间均没有显著差异性。

研究结果表明,全光照有利于总绿原酸、总鞣质的合成积累,1层遮阴有利于总黄酮的合成积累,2层遮阴有利于游离蒽醌的合成积累。

2.2不同土壤含水量叶片次生代谢产物含量

不同土壤含水量下栽培的东魁杨梅幼苗叶片次生代谢产物含量的测定结果见图5-8。在不同土壤含水量下东魁杨梅叶片总黄酮、总绿原酸、总鞣质、游离蒽醌的含量均存在一定的差异。

 

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文本框: Fig.6 The content of chlorogenic acid in leaves of the different soil water conrent文本框: Fig.5 The content of flavonoid in leaves of the different soil water conrent

 

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  文本框: Fig.7 The content of tannin in leaves of the different soil water conrent   文本框: Fig.8 The content of anthraquinones in leaves of the different soil water conrent

 

注:差异性为0.05水平。Note: The meandifference is significant at the 0.05 level.

2.2.1 不同土壤含水量的叶片总黄酮的含量

从表5可以发现,栽培在不同土壤含水量环境下的东魁杨梅叶片总黄酮的含量是40%土壤含水量>70%土壤含水量>55%土壤含水量>85%土壤含水量;不同土壤含水量环境下栽培东魁杨梅叶片总黄酮含量两两之间均存在显著差异性;表明中度水分胁迫有利于东魁杨梅叶片总黄酮的合成和积累。

2.2.2 不同土壤含水量的叶片总绿原酸的含量

从表6不难看出,栽培在不同土壤含水量环境下的东魁杨梅叶片总绿原酸的含量是40%土壤含水量>85%土壤含水量>70%土壤含水量>55%土壤含水量;东魁杨梅叶片中总绿原酸含量,在两两不同土壤含水量环境下均不存在显著的差异性;表明水分充足、水分适宜、轻度胁迫、中度胁迫的土壤环境对东魁杨梅叶片绿原酸含量的合成积累影响不明显。

2.2.3 不同土壤含水量的叶片总鞣质的含量

查看表7发现,栽培在不同土壤含水量环境下的东魁杨梅叶片总鞣质的含量为85%土壤含水量>40%土壤含水量>55%土壤含水量>70%土壤含水量;不同土壤含水量环境下栽培东魁杨梅叶片总鞣质的差异性与总黄酮的变化规律相同,即总鞣质的含量的不同含水量环境下栽培的两两之间均存在显著差异。充足的土壤含水量,有利于东魁杨梅叶片中总鞣质的合成积累。

2.2.4 不同土壤含水量的叶片游离蒽醌的含量

从表8可以看出,不同土壤含水量的叶片游离蒽醌的含量为85%土壤含水量>40%土壤含水量>70%土壤含水量>55%土壤含水量;水分充足条件下,叶片中游离蒽醌的含量与水分适宜、轻度干旱条件之间存在显著差异,其它不同水分环境之间均没有显著的差异。

研究结果表明,土壤水分供应充分有利于东魁杨梅叶片中总绿原酸、总鞣质和游离蒽醌的合成积累,但不利于总黄酮的合成积累;适宜土壤含水量有利于总黄酮的合成积累;轻度水分胁迫对次生代谢产物含量的影响不明显,中度水分胁迫可提高东魁杨梅总黄酮、总绿原酸、总鞣质、游离蒽醌等次生代谢产物含量的合成积累。

3 讨论和结论

在自然环境条件下,植物在一定程度上可对环境胁迫产生响应。次生代谢及其产物是植物对环境胁迫响应的物质基础[19]。次生代谢产物与植物在面临环境胁迫时,次生代谢产物能提高植物自身保护和生存竞争能力[20]。如植物在高温环境胁迫下,花青素显著积累有利于增加植物对水分的吸收和减少蒸腾[21],由紫外光辐射诱导产生的酚类等次生代谢产物可吸收紫外光,具有增强植物的抗氧化能力、减少紫外光辐射对植物自身的伤害和影响枯枝落叶的分解的功能[22]

本文研究结果显示1层遮阴、水分适宜和中度的水分胁迫有利于东魁杨梅叶片中总黄酮含量的合成积累;全光照、水分充足和中度水分胁迫有利于总绿原酸、总鞣质的合成积累;2层遮阴、水分充足和中度的水分胁迫有利于游离蒽醌的合成积累。这些结果表明,东魁杨梅总黄酮的合成积累存在一个最适的光照强度,这结果与文献[17] 相似;总绿原酸、总鞣质、游离蒽醌的合成积累在全光照,水分充足和中度水分胁迫环境下均较高,推测全光照、水分充足和中度水分胁迫环境条件对东魁杨梅生长均具有一定的抑制作用。

综上所述,东魁杨梅不同的次生代谢产物对不同生态因子所作出的响应不同,它的变化规律与其它植物的响应变化规律也不尽相同,但从总黄酮、总绿原酸、总鞣质和游离蒽醌的响应规律,建议东魁杨梅适宜栽培在1层遮阴、适宜水分或轻度干旱胁迫的条件下,适度调整其它生态因子,扩大种植范围,提高产量和质量。


参考文献References
[1]YANXiu-feng, WANG Yang, LI Yi-meng. Plant secondary metabolism and its response toenvironment[J]. Acta Ecologica Sinica, 2007, 27(6): 2554-2562
 

 

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