光质对条叶旋覆花生理生化特性的影响
摘要：1关键词1Abstract：1Key words1引言11材料与方法21．1材料21．2方法21．3数据分析32结果与分析32．1光质对条叶旋覆花植株形态的影响32 ．2光质对条叶旋覆花光合色素的影响52．3光质对条叶旋覆花保护物质含量的影响52．4 光质对条叶旋覆花丙二醛含量的影响72．5 不同光质对条叶旋覆花保护酶活性的影响73讨论93．1光质对条叶旋覆花植物生长发育具有明显影响93．2光质对条叶旋覆花光合性能的影响103．3光质对条叶旋覆花生理生化特性的影响103．4存在的问题及解决办法10４结论10致谢11光质对条叶旋覆花生理生化特性的影响摘要：目的：分析不同光质处理对条叶旋覆花生理生化特性的影响，为条叶旋覆花光调控提供参考依据。方法：采用不同颜色的滤光膜对条叶旋覆花进行光质处理，并采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量、磺基水杨酸法测定脯氨酸含量、考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量、黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶的活性，POD催化过氧化氢反应的原理测定过氧化物酶的活性以及CAT分解过氧化氢测定过氧化氢酶的活性及硫代巴比妥酸法测定丙二醛的含量。结果：光质处理对条叶旋覆花生长有显著性影响；红膜和黄膜的处理促进了条叶旋覆花植株形态的生长，蓝膜处理下植物生长量低于其他处理；黄膜处理下叶绿素含量总体高于其他处理，在蓝膜下最少；蓝膜处理下可溶性糖含量最大，而其可溶性蛋白含量最少；黄膜处理下脯氨酸含量及保护酶活性的变化最为稳定，且MDA的含量最低。结论：长波光有利于条叶旋覆花生长，以黄光为最佳。
目录
引言
引言
条叶旋覆花Inula lineariifolia Turcz是菊科旋覆花属多年生草本植物，又名（俗名）窄叶旋覆花、线叶旋覆花、小朵旋覆花等。《中国药典》（2015年版）收载金沸草（Inulae Herba）药材为条叶旋覆花或旋覆花I.japonica Thunb.的干燥地上部分，具有降气，消痰，止水等功效，常用于外感风寒，痰饮[1]。广布于中国黑龙江、吉林、辽宁，河北、内蒙古、山东、山西、陕西、甘肃和宁夏等省区，华中也有分布；此外，蒙古，朝鲜，日本，俄罗斯远东等地也有分布。光合作用是地球上非常重要的一个作用。植物生长发育收外界环境（如光、温度、重力、水分和矿物质等）的影响，并以光的影响最大。光照周期直接影响植物生
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长发育和结构特征，光周期主要影响植物的成花诱导和花性分化；而光质对植物的影响更为重要与复杂。它不仅作为能源调控光合作用，包括可见光对植物气孔运动、叶片生长、叶绿体结构、光合色素、光合碳同化等的调节[２]，还作为触发信号影响植物的生长[３]。不同光质触发不同受体，从而影响植物的光合特征、生长发育、抗逆和衰老等[４８]。陶俊[９]等报道，相同光量不同彩色膜覆盖下的银杏幼苗，其光合速率从大到小依次为：黄膜、蓝膜、红膜、绿膜、紫膜和白膜。因此通过人工改变光谱的成分和用不同的覆盖材料等方法，可以改变植物的生长的光环境来调控他们的生长发育。
随着条叶旋覆花药用价值的开发和利用，市场上对条叶旋覆花的需求不断扩大。但是环境不断破坏，也造成条叶旋覆花的野生资源在急剧减少。因此针对条叶旋覆花不同光质下生长状态的不同考察其生长状况，为条叶旋覆花栽培过程中的光照调控提供参考依据。
1 材料与方法
1．1 材料
1.1.1 实验材料 条叶旋覆花引自江苏省南京市玄武区紫金山梅花谷，经王长林副教授鉴定为条叶旋覆花属植物条叶旋覆花（Inula lineariifolia Turcz）的幼苗，选择长势一致且较为良好的幼苗为实验材料。幼苗移至大学生命科学楼四层露台盆栽（30cm×25cm×28cm），培养基质为含有壤土、泥炭和粗砂的混合土，每日浇水，待苗成活，缓苗后控制水和肥的使用量。
2015年04月10日用不同颜色塑料薄膜进行光质处理。5个光质处理分别为白膜、红膜、黄膜、蓝膜、绿膜，试验中各色的薄膜覆盖于高1m的不锈钢支架上，材料放在棚内，以便接收不同的光质的处理。各个处理5盆，每盆6株，待苗成活，苗高10cm开始，每间隔7d进行一次各项指标的测定，试验总共进行4次测定。
1.1.2 仪器与试剂 测定中所用紫外分光光度计为上海谱元仪器有限公司生产ALPHA1506，离心机为Centrifuge 5810R台式高速冷离心机，FA1104分析天平，叶面积仪为Li3000C PAM2945 Portable Area Meter，所用试剂均为分析纯（AR）。
1．2 方法
1.2.1 植株形态考察 植株形态在植株生长28d后，于2015年5月10日测定旋覆花的叶长、叶面积、叶宽、株高、地茎。在植物完成生长发育之后，每个处理选取20株植物，对其进行花，分枝数以及须根数进行统计。
1.2.2 光合色素的测定 于5月20日上午，叶绿素含量和类胡萝卜素含量采用乙醇提取法测定，测定旋覆花叶片中的叶绿素a（Chla），叶绿素b（Chlb），类胡萝卜素（Car）含量，所取叶片为距离地面第七片叶子。
1.2.3 生理生化指标的测定
可溶性糖含量的测定 采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量［１０］，将条叶旋覆花叶片去主脉剪成碎片，加蒸馏水，在沸水中煮30 min，取5 ml定容至25 ml，取0.5 ml提取液加1.5 ml蒸馏水和0.5 ml蒽酮，以及5 ml浓硫酸，在630 nm波长测吸光度
可溶性蛋白含量的测定 采用考马斯亮蓝G250法［１０］（Bradford法）测定可溶性蛋白含量，将条叶旋覆花叶片去主脉，剪成碎片，用磷酸缓冲液进行提取，离心。取0.1ml提取液，加入2.9 ml考马斯亮蓝溶液，反应2分钟，在595 nm测吸光度。
脯氨酸含量的测定 采用磺基水杨酸提取测定脯氨酸含量［１０］，称植物叶片0.5 g，材料放入置冰水的研钵，加入5 ml3%的磺基水杨酸进行研磨，然后转入10ml离心管中，在沸水中提取10 min，冷却后离心，取上清液。取1ml上清液加入2 ml冰醋酸以及2 ml25%的酸性茚三酮，在沸水中加热30 min，溶液为红色。冷却后加入4 ml甲苯。震荡片刻，静置，在520 nm处测定吸光度。
保护酶及MDA的测定 采用采用黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶（SOD）［１０］，采用POD催化过氧化氢反应的原理测定过氧化物酶（POD［１０］（273））以及CAT分解过氧化氢测定过氧化氢酶（CAT）［１０］。采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛（MDA）［１０］（231）。以上实验均重复三次MDA、SOD、POD测定同叶片。
1．3数据分析
Eview软件、SPSS统计分析软件、stet软件和Excel对测定的数据进行分析处理。
2 结果与分析
2．1 光质对条叶旋覆花植株形态的影响
在不同的彩膜处理之后，条叶旋覆花的植株株高的差异较大（图211A）。不同光质处不同光质处理下黄膜的植株株高和红膜较为接近，达到了40cm以上，均显著高于绿膜和白膜，蓝膜最矮。不同的光质对主茎直径的影响（图211B）。红膜处理下的植株显著高于其他处理的植株，其他四种膜处理的植株变化较为一致在达到0.33cm左右逐渐趋于稳定。叶面积是与作物产量高低呈正相关（图212），处理28天以后，各种膜相比叶面积增加为红膜>黄膜>绿膜>蓝膜>白膜，其中红膜、绿膜、黄膜与蓝膜和白膜的差异达到显著的水平（P<0.05），蓝膜和白膜的差异不明显，绿膜、红膜和黄膜的差异也不明显。随着时间的变化。当植株完成整个生长发育时，不同光质对条叶旋覆花的花、分枝和须根数的影响是存在差异的（图213），其中花的数量分别是蓝膜>红膜>白膜>绿膜>黄膜，分枝数为白膜>蓝膜>黄膜>绿膜>红膜，其中绿膜红膜不存在显著性差异。须根数红膜>蓝膜>绿膜>黄膜>白膜，其中黄膜、绿膜之间没有显著性差异。实验结果可知在光质对植物形态的影响中，最为合适的光质处理是红膜和黄膜的处理。
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引言
引言
条叶旋覆花Inula lineariifolia Turcz是菊科旋覆花属多年生草本植物，又名（俗名）窄叶旋覆花、线叶旋覆花、小朵旋覆花等。《中国药典》（2015年版）收载金沸草（Inulae Herba）药材为条叶旋覆花或旋覆花I.japonica Thunb.的干燥地上部分，具有降气，消痰，止水等功效，常用于外感风寒，痰饮[1]。广布于中国黑龙江、吉林、辽宁，河北、内蒙古、山东、山西、陕西、甘肃和宁夏等省区，华中也有分布；此外，蒙古，朝鲜，日本，俄罗斯远东等地也有分布。光合作用是地球上非常重要的一个作用。植物生长发育收外界环境（如光、温度、重力、水分和矿物质等）的影响，并以光的影响最大。光照周期直接影响植物生
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长发育和结构特征，光周期主要影响植物的成花诱导和花性分化；而光质对植物的影响更为重要与复杂。它不仅作为能源调控光合作用，包括可见光对植物气孔运动、叶片生长、叶绿体结构、光合色素、光合碳同化等的调节[２]，还作为触发信号影响植物的生长[３]。不同光质触发不同受体，从而影响植物的光合特征、生长发育、抗逆和衰老等[４８]。陶俊[９]等报道，相同光量不同彩色膜覆盖下的银杏幼苗，其光合速率从大到小依次为：黄膜、蓝膜、红膜、绿膜、紫膜和白膜。因此通过人工改变光谱的成分和用不同的覆盖材料等方法，可以改变植物的生长的光环境来调控他们的生长发育。
随着条叶旋覆花药用价值的开发和利用，市场上对条叶旋覆花的需求不断扩大。但是环境不断破坏，也造成条叶旋覆花的野生资源在急剧减少。因此针对条叶旋覆花不同光质下生长状态的不同考察其生长状况，为条叶旋覆花栽培过程中的光照调控提供参考依据。
1 材料与方法
1．1 材料
1.1.1 实验材料 条叶旋覆花引自江苏省南京市玄武区紫金山梅花谷，经王长林副教授鉴定为条叶旋覆花属植物条叶旋覆花（Inula lineariifolia Turcz）的幼苗，选择长势一致且较为良好的幼苗为实验材料。幼苗移至大学生命科学楼四层露台盆栽（30cm×25cm×28cm），培养基质为含有壤土、泥炭和粗砂的混合土，每日浇水，待苗成活，缓苗后控制水和肥的使用量。
2015年04月10日用不同颜色塑料薄膜进行光质处理。5个光质处理分别为白膜、红膜、黄膜、蓝膜、绿膜，试验中各色的薄膜覆盖于高1m的不锈钢支架上，材料放在棚内，以便接收不同的光质的处理。各个处理5盆，每盆6株，待苗成活，苗高10cm开始，每间隔7d进行一次各项指标的测定，试验总共进行4次测定。
1.1.2 仪器与试剂 测定中所用紫外分光光度计为上海谱元仪器有限公司生产ALPHA1506，离心机为Centrifuge 5810R台式高速冷离心机，FA1104分析天平，叶面积仪为Li3000C PAM2945 Portable Area Meter，所用试剂均为分析纯（AR）。
1．2 方法
1.2.1 植株形态考察 植株形态在植株生长28d后，于2015年5月10日测定旋覆花的叶长、叶面积、叶宽、株高、地茎。在植物完成生长发育之后，每个处理选取20株植物，对其进行花，分枝数以及须根数进行统计。
1.2.2 光合色素的测定 于5月20日上午，叶绿素含量和类胡萝卜素含量采用乙醇提取法测定，测定旋覆花叶片中的叶绿素a（Chla），叶绿素b（Chlb），类胡萝卜素（Car）含量，所取叶片为距离地面第七片叶子。
1.2.3 生理生化指标的测定
可溶性糖含量的测定 采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量［１０］，将条叶旋覆花叶片去主脉剪成碎片，加蒸馏水，在沸水中煮30 min，取5 ml定容至25 ml，取0.5 ml提取液加1.5 ml蒸馏水和0.5 ml蒽酮，以及5 ml浓硫酸，在630 nm波长测吸光度
可溶性蛋白含量的测定 采用考马斯亮蓝G250法［１０］（Bradford法）测定可溶性蛋白含量，将条叶旋覆花叶片去主脉，剪成碎片，用磷酸缓冲液进行提取，离心。取0.1ml提取液，加入2.9 ml考马斯亮蓝溶液，反应2分钟，在595 nm测吸光度。
脯氨酸含量的测定 采用磺基水杨酸提取测定脯氨酸含量［１０］，称植物叶片0.5 g，材料放入置冰水的研钵，加入5 ml3%的磺基水杨酸进行研磨，然后转入10ml离心管中，在沸水中提取10 min，冷却后离心，取上清液。取1ml上清液加入2 ml冰醋酸以及2 ml25%的酸性茚三酮，在沸水中加热30 min，溶液为红色。冷却后加入4 ml甲苯。震荡片刻，静置，在520 nm处测定吸光度。
保护酶及MDA的测定 采用采用黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶（SOD）［１０］，采用POD催化过氧化氢反应的原理测定过氧化物酶（POD［１０］（273））以及CAT分解过氧化氢测定过氧化氢酶（CAT）［１０］。采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛（MDA）［１０］（231）。以上实验均重复三次MDA、SOD、POD测定同叶片。
1．3数据分析
Eview软件、SPSS统计分析软件、stet软件和Excel对测定的数据进行分析处理。
2 结果与分析
2．1 光质对条叶旋覆花植株形态的影响
在不同的彩膜处理之后，条叶旋覆花的植株株高的差异较大（图211A）。不同光质处不同光质处理下黄膜的植株株高和红膜较为接近，达到了40cm以上，均显著高于绿膜和白膜，蓝膜最矮。不同的光质对主茎直径的影响（图211B）。红膜处理下的植株显著高于其他处理的植株，其他四种膜处理的植株变化较为一致在达到0.33cm左右逐渐趋于稳定。叶面积是与作物产量高低呈正相关（图212），处理28天以后，各种膜相比叶面积增加为红膜>黄膜>绿膜>蓝膜>白膜，其中红膜、绿膜、黄膜与蓝膜和白膜的差异达到显著的水平（P<0.05），蓝膜和白膜的差异不明显，绿膜、红膜和黄膜的差异也不明显。随着时间的变化。当植株完成整个生长发育时，不同光质对条叶旋覆花的花、分枝和须根数的影响是存在差异的（图213），其中花的数量分别是蓝膜>红膜>白膜>绿膜>黄膜，分枝数为白膜>蓝膜>黄膜>绿膜>红膜，其中绿膜红膜不存在显著性差异。须根数红膜>蓝膜>绿膜>黄膜>白膜，其中黄膜、绿膜之间没有显著性差异。实验结果可知在光质对植物形态的影响中，最为合适的光质处理是红膜和黄膜的处理。
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