劉 偉，常 征，丁長(zhǎng)春

（1.文山學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院，云南 文山 663099；2.文山州生物資源開發(fā)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(guī)律分析

劉 偉1，2，常 征1，2，丁長(zhǎng)春1，2

（1.文山學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院，云南 文山 663099；2.文山州生物資源開發(fā)與研究中心，云南 文山 663099）

通過測(cè)定淡黃花百合生長(zhǎng)過程中的株高變化、葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量和葉綠素含量變化來了解淡黃花百合的生長(zhǎng)特征。結(jié)果表明：淡黃花百合的生長(zhǎng)過程可以分為三個(gè)階段，即純營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的快速生長(zhǎng)階段、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)與花蕾生長(zhǎng)發(fā)育同時(shí)進(jìn)行的緩慢生長(zhǎng)階段和花卉開放及果實(shí)發(fā)育的株高停止生長(zhǎng)階段。三個(gè)不同生長(zhǎng)階段中葉綠素含量變化不明顯，可溶性蛋白質(zhì)含量從第一到第二階段升高明顯，在第二階段的開花期達(dá)到最高，在第三階段極顯著下降，說明可溶性蛋白質(zhì)與植株的形態(tài)建成有密切關(guān)系?？梢杂弥仓旮叨鹊淖兓翱扇苄缘鞍踪|(zhì)含量變化的程度作為判斷淡黃花百合不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的指標(biāo)。

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(yīng)性強(qiáng)、具有花香等許多優(yōu)良性狀，是百合新品種培育的重要種質(zhì)資源，也是百合屬植物的重點(diǎn)研究對(duì)象之一。[1]中國(guó)農(nóng)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(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)已成功申報(bào)并獲得了國(guó)家發(fā)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(jià)值。可是目前對(duì)淡黃花百合的研究不多，從鱗片扦插繁殖[2]到組織培養(yǎng)技術(shù)[3]、從引種栽培[4]到遠(yuǎn)緣雜交親和性研究[5]、從染色體分析[6]到珠芽發(fā)育的形態(tài)學(xué)研究[7]、從逆境生理[8]到花期調(diào)控和遺傳多樣性分析等[9-10]都有報(bào)道，研究的范圍很廣，但研究的深度和系統(tǒng)性不強(qiáng)，尤其是對(duì)淡黃花百合整個(gè)生長(zhǎng)過程的規(guī)律分析不足，因此對(duì)淡黃花百合開發(fā)利用的指導(dǎo)性和參考意義不全面。在前人研究的基礎(chǔ)上，以淡黃花百合生長(zhǎng)過程中株高的變化、可溶性蛋白及葉綠素含量的變化規(guī)律為研究切入點(diǎn)，目的在于掌握株高生長(zhǎng)規(guī)律及可溶性蛋白和葉綠素含量的變化與生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上為引種馴化及其栽培技術(shù)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(xué)院生物園地，以直徑5～8 cm鱗莖種植后作為試驗(yàn)材料。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 株高測(cè)定

隨機(jī)選取5棵植株分別標(biāo)記為1～5號(hào)，從2013年4月27日植株萌芽后開始測(cè)量株高，一周一次，至7月8日花開始凋謝結(jié)束，記錄現(xiàn)蕾時(shí)間和開花時(shí)間，分析其生長(zhǎng)規(guī)律。

1.2.2 生理指標(biāo)的測(cè)定

另選6株長(zhǎng)勢(shì)基本一致的植株標(biāo)記為6～11號(hào)，取中部葉片測(cè)定生理指標(biāo)，用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定6～8號(hào)葉片中可溶性蛋白含量的變化；用分光光度法測(cè)定9～11號(hào)葉片中葉綠素含量，一周一次，直至花謝。以上兩個(gè)生理指標(biāo)測(cè)定時(shí)，取3株植株中部葉片后按測(cè)定要求剪碎后混合，隨機(jī)稱取所需重量進(jìn)行試驗(yàn)，重復(fù)3次，數(shù)據(jù)用SPSS11.0分析。

2 結(jié)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(zhǎng)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(zhǎng)高34.02 cm。第7周至第10周為緩慢生長(zhǎng)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(zhǎng)7.05 cm。第10周以后停止生長(zhǎng)。從生長(zhǎng)曲線（圖1）也可以看出，植株長(zhǎng)勢(shì)呈不明顯的S型，從第1周到第6周，生長(zhǎng)呈快速上升趨勢(shì)，第7周以后生長(zhǎng)逐漸變慢，第10周后株高不再變化。植株呈現(xiàn)的生長(zhǎng)趨勢(shì)與淡黃花百合生長(zhǎng)發(fā)育的三個(gè)階段有關(guān)，前6周為單純的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期，生長(zhǎng)速度快，第6周開始現(xiàn)蕾即進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期的花蕾生長(zhǎng)發(fā)育期，植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)變慢，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要提供給生殖器官的生長(zhǎng)和發(fā)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(duì)試驗(yàn)材料最終株高進(jìn)行分析，極差為29.00 cm，變異系數(shù)5.31%，說明數(shù)據(jù)離散程度大，淡黃花百合種內(nèi)植株高度變異較大。

表1 淡黃花百合生長(zhǎng)過程中株高的變化/cm

圖 1 淡黃花百合株高隨生長(zhǎng)時(shí)間的變化

2.2 可溶性蛋白含量的分析

從5月30日開始測(cè)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(jié)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(shí)急劇下降為0.00053 μg/g。對(duì)其進(jìn)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(shí)段。根據(jù)觀察記錄，6號(hào)植株于6月9日現(xiàn)蕾，7號(hào)植株在6月10日現(xiàn)蕾，8號(hào)植株在6月13日現(xiàn)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(zhì)的參與，此時(shí)可溶性蛋白質(zhì)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(zhì)含量的突然升高可以作為花蕾形成的生理指標(biāo)。7號(hào)植株在7月1日開花，8號(hào)植株在6月27日開花，從表2可以看出，從現(xiàn)蕾到開花，葉片中可溶性蛋白持續(xù)保持較高的含量，是因?yàn)閺默F(xiàn)蕾到開花，花蕾一直在快速的生長(zhǎng)，直至生長(zhǎng)到最大值并開花。7號(hào)植株在7月9日凋謝，8號(hào)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(dá)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(fā)育期某些生理變化與花朵的發(fā)育及衰老的關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn),可溶性蛋白質(zhì)隨花朵的發(fā)育與衰老明顯下降,即開花時(shí)含量達(dá)到最大，花期結(jié)束后含量又下降，本研究與其研究結(jié)果基本一致。

表2 淡黃花百合開花前后可溶性蛋白質(zhì)含量的變化/（μg/g）

2.3 淡黃花百合生長(zhǎng)期間葉綠素含量變化分析

從5月30日開始測(cè)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(jié)果見表3。從開始測(cè)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(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期還是生殖生長(zhǎng)期，葉綠素含量均無太大的波動(dòng)。根據(jù)成花的C/N比學(xué)說，植株在花芽分化或生殖生長(zhǎng)開始前C/N比值會(huì)升高，植株中糖含量會(huì)增加，從試驗(yàn)結(jié)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(guān)。7月11日，花已經(jīng)凋謝，此時(shí)葉綠素含量不僅沒有降低反而升高，而且顯著高于其它時(shí)期，原因可能有二，一是因?yàn)殡m然花已謝，但葉片尚未衰老，此時(shí)葉綠素含量升高可能是補(bǔ)償開花期消耗的過多養(yǎng)分，并為果實(shí)的發(fā)育準(zhǔn)備有機(jī)物質(zhì)；二是花謝后，在葉片衰老前，通過增加葉綠素含量來增強(qiáng)光合作用，促使更多的有機(jī)物生成向下運(yùn)輸后提供給鱗莖，使鱗莖復(fù)壯，并產(chǎn)生更多的小鱗莖，為營(yíng)養(yǎng)繁殖奠定物質(zhì)基礎(chǔ)。

表3 淡黃花百合開花前后葉綠素含量的變化/（mg/g）

3 結(jié)論

通過對(duì)淡黃花百合生長(zhǎng)規(guī)律和生理指標(biāo)的初步測(cè)定，可以得出一些結(jié)論：從植株株高的變化可以將淡黃花百合的生長(zhǎng)分為三個(gè)階段，即快速生長(zhǎng)階段（1～6周）、緩慢生長(zhǎng)階段（7～10周）和停止生長(zhǎng)階段（10周以后）。在第一階段為純營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)時(shí)期，因此植株生長(zhǎng)迅速，株高變化大；第二階段為營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和花蕾生長(zhǎng)發(fā)育期，光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物同時(shí)供給花蕾的生長(zhǎng)發(fā)育和植株的營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)，因此株高變化?。坏谌A段為花卉開放即果實(shí)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(zhǎng)分為三個(gè)階段，即6月6日之前的純營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段、6月13日至27日之間的花蕾生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段、6月27日以后的花卉開放和果實(shí)形成階段。第一階段蛋白質(zhì)含量低，主要用于營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)；第二階段蛋白質(zhì)含量逐漸升高并在花朵開放時(shí)達(dá)到最高，主要同時(shí)供應(yīng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)和生殖生長(zhǎng)；第三階段蛋白質(zhì)含量迅速下降是因?yàn)榛ǘ涞蛑x而植株也不再增高。此三個(gè)階段與株高測(cè)定的三個(gè)階段基本一致，基本可以推斷，可溶性蛋白質(zhì)含量的迅速變化可以作為淡黃花百合生長(zhǎng)各個(gè)階段的指示性指標(biāo)。

在測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量的同時(shí)測(cè)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(zhǎng)發(fā)育時(shí)期是否與葉綠素含量變化有關(guān)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：除了花謝初期葉綠素含量會(huì)快速暫時(shí)升高外，在植株生長(zhǎng)發(fā)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(zhǎng)發(fā)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(jìn)行簡(jiǎn)單的推斷，因此還要繼續(xù)研究。

[1]劉偉.文山野生淡黃花百合生物學(xué)特性及其應(yīng)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(duì)淡黃花百合磷片扦插的影響[J]. 北方園藝，2011（8）：85-87.

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（責(zé)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(xiàng)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(xué)院環(huán)境與資源學(xué)院副教授，碩士，主要從事植物學(xué)方面的研究；常征，男，云南馬關(guān)人，文山學(xué)院環(huán)境資源學(xué)院副教授，碩士，主要從事生物化學(xué)研究；丁長(zhǎng)春，男，云南硯山人，文山學(xué)院環(huán)境資源學(xué)院副教授，博士，主要從事蘭科植物資源開發(fā)與利用研究。