学文网摘要: 本实验研究土壤不同pH值对凤尾鸡冠花的花序及花色素苷积累的影响。实验结果表明, 在5组所试验土壤pH值中, 以pH值=6效果最好, 土壤的pH值为5-7对花序生长和花色素苷的积累较为有利。土壤的pH值=4或8时既不利于花序的生长, 又对花色素苷的积累有抑制作用。
关键词: 凤尾鸡冠花 土壤酸碱度 花序 花色素苷
凤尾鸡冠花(Celosia crista ta va r. pyramid alis)为苋科植物,叶、茎特别是穗部呈鲜艳红色,花色素苷含量较高。植物的花序和花色素苷在工业生产中具有广泛的用途。花序可以入药,有止血功效。花色素苷属于酮类化合物,是广泛存在于植物中的次生代谢产物,可赋予植物体鲜艳夺目的色彩。花色素苷作为天然色素可作为食品、化妆品的着色剂,与人工色素相比具有无毒、无副作用等特点[1],但其色素的产生受到植物资源生长季节和生长环境等因素的限制。长期以来科研工作者大都从氮源、碳源、激素方面对植物的花序的大小和花色素苷积累量等方面进行研究。本实验从土壤pH值大小的方面研究了凤尾鸡冠花的花序大小和花色素苷积累的影响为生产天然色素和药物提供了资料。
1.材料和方法
1.1供试材料
凤尾鸡冠花。
1.2实验方法
1.2.1土壤pH值的调配
前三组分别用硫酸亚铁溶解稀释成pH值=4、pH值=5、pH值=6三种浓度的溶液各300ml浇于花盆中,第四组用pH值=7等量的清水浇于花盆中,第五组将氢氧化钙稀释为pH值=8的溶液300ml浇于花盆中。
1.2.2育苗和培养条件
四月中旬开始育苗,初期保持育苗介质的湿润非常重要,所以播种后需覆盖一层薄薄的蛭石,以刚覆盖种子为好,之后在穴盘上覆上一层薄膜起到保湿和保温的目的。温度保持在22―24℃,并置于1000―10000lux左右的光照条件下,以利于凤尾鸡冠花种子的发芽。凤尾鸡冠花,长出小苗后,要适当控制水分,等介质基本干后再浇水,形成干和湿的循环,以利于根系的生长。每隔5―7天交替使用75―100ppm的20―10―20和14―0―14水溶性肥料。当植株根系长至4―5cm,小苗有3―4cm高,真叶2―3对时,将穴盘置于露地进行驯苗。凤尾鸡冠花,属于直根系植物,当3对真叶完全展开时就要及时移植上盆,将所有花盆置于昼温为21―24℃夜温为15―18℃的环境下培养。待移苗成活后,每天测土壤的pH值。具体取样方法是:用孔径为1cm的打孔器在离花卉基部1.5cm的圆周上打孔,每盆取3个点,混匀,风干后测其pH值,保证pH值恒定。测定pH值所剩的风干土倒回原盆中,打孔器取土后在盆中留下的孔用该盆中周围的土填满。
1.2.3花序大小的测定
直接测得花序的鲜重。
1.2.4花色素苷相对含量的测定
花色素苷含量测定依据Weiss等[2]的方法。取1g鲜重叶片放入10ml的离心管中,加入1%盐酸甲醇5ml,在4℃温度下浸提1h,然后离心取上清液。测定上清液在530nm和657nm波长的OD值。以公式A校=OD530―0.25OD657计算花色素苷相对含量,结果以每克鲜重(gFW)的花色素苷相对含量(A校)表示。
1.2.5花色素苷相对产量的计算
每片叶中花色素苷产量以相对产量表示,花色素苷相对产量(A校×gFW)=花色素苷相对含量(A校)×每片叶的鲜重(gFW)。
2.结果与分析
2.1土壤酸碱度对凤尾鸡冠花花序的影响
花序的大小与凤尾鸡冠花的长势密切相关,土壤酸碱度与花卉的生长发育有密切关系。由于酸碱度与土壤理化性质和微生物活动有关,因此,土壤有机质和矿质元素的分解和利用也与土壤酸碱度紧密相关。它直接影响着土壤中各种元素的存在形态、有效性与迁移转化[3]-[6],从而影响花卉根系对这些元素的吸收,以至影响到花卉的生长。通常情况下凤尾鸡冠花的长势与花序的鲜重呈正相关。如下表所示:
由上表可以得出在5种所试的土壤pH中pH值=5、pH值=7较适合花序的生长,其中pH值=6的效果最好,而pH值=4、pH值=8对花序的生长有明显的抑制作用。
2.2土壤酸碱度对凤尾鸡冠花花色素苷积累的影响
凤尾鸡冠花中的花色素苷是一种存在于细胞液泡中的水溶性色素,主要以花青素糖苷的形式存在,具有吸光性[7]-[8],pH值可以使花青素的结构或组成发生变化,从而使其颜色产生变化。有研究表明,单糖花青素在pH值6时以醇型A存在[9]。正是由于这些结构的变化,花青素在不同pH值下呈现出不同的颜色,当pH值11时花青素可呈现墨绿色[10]。K.Aysegul等通过对不同pH值的花青素溶液进行加热,研究色素稳定性发现,在70℃下水浴加热8h后,pH值5以上的色素样品[11],这说明花青素在酸性条件下比较稳定。
花青素糖苷是一种类黄酮类化合物,具有黄酮类化合物的性质。花青素糖苷因分子中多具有酚经基,故显酸性,可溶于碱性水溶液、毗睫、甲酞胺及二甲基甲酞胺中。碱性Y-吡喃环上的1位氧原子,因有未共用的电子对,故表现微弱的碱性,可与强无机酸,如浓硫酸、盐酸等生成盐。例如,碱提取酸沉淀法提取黄酮类化合物过程中,在加酸酸化时,酸性不宜过强,以免生成样盐,致使析出的黄酮类化合物又重新溶解,降低产品收率[12]。过高的pH值会导致铁、镁等元素难以吸收而出现缺素症,降低花色素苷的积累。
从理论上讲,pH值=4最有利于花色素苷的积累,其次是pH值=5,再次是pH值=6,最后是pH值=7,而pH值=8对花色素苷的积累有明显的抑制作用。但实验表明:pH值=6为最好,其次是pH值=5、pH值=7,pH值=8对花色素苷的积累有明显的抑制作用。虽然pH值=4在理论上有利于花色素苷的积累,但事实上凤尾鸡冠花在pH值=4的土壤中长势比较差,叶片中花色素苷积累的量也不多。因此,生产上应以pH值=6的透气良好的沙壤土为佳。
3.结语
土壤酸碱度与花色素苷的积累和花序鲜重有着密切的关系。土壤酸碱度是土壤条件中对花卉作物生长影响最重要的一个因子。有些花卉对土壤的pH值要求非常严格,如杜鹃类必须在酸性条件下才能生长。大多数花卉在中性偏酸(pH值为5.5～7.0)的土壤上就能良好生长。一般在这一pH值界限内花卉植物需要从土壤中吸取的营养元素都呈可吸收状态,高于或低于这一界限,有些营养元素即变为不可吸收状态,从而导致一些花卉发生营养缺乏症[13]。过强的酸性土壤虽然有利于花色素苷的积累,但会抑制花序的生长。研究表明:凤尾鸡冠花,最佳环pH值为中性至微酸性条件[14]。
实验结果表明:土壤pH值=6时对花色素苷的积累和花序的鲜重有明显的促进作用,大面积种植凤尾鸡冠花时还应该考虑温光水气肥等其它环境因子的影响。
参考文献:
[1]李燕,王春兰等.植物组织和细胞培养物中黄酮类物质积累影响因素的研究进展[J].中国药学杂志,2006,41(9):651-655.
[2]Weiss,D.,Halevy,A.H.Stamens and gibberellin in the regulation,of corolla pigmentation and grouth in Petunia hybrida[J].Planta,1989,(179):89-96.
[3]蔡晓明,尚玉昌.普通生态学[M].北京:北京大学出版社,1995.
[4]鲁如坤.土壤―植物营养学原理与施肥[M].北京:化学工业出版社,1998.
[5]蒋定安,成杰民.近10年来宜兴市水稻土表层土壤pH值及B、Cu、Zn、Mn有效态含量的变化[J].南京农业大学学报,1997,20(4):111-113.
[6]潘根兴,成杰民,高建琴.活化率作为苏南土壤环境重金属污染冲击的指标[J].南京农业大学学报,1999,27(2):46-49.
[7]于晓南,张启翔.观赏植物的花色素昔与花色,林业科学,2002,38(3):147-152.
[8]孟绍贤.超快过程激光生物学的内容、方法和意义,激光生物学报,1999,8(4):241-251.
[9]Anna B. Alicja,Z. K,Jan. O. The effects of heating,UV ir radiation,and storage on stability of the anthocyanin-polyphenol copigment complex [J].Chemistry Food,2003,(81):349-355.
[10]陈小全,周鲁,左之利等.超声波作用下桑葚红色素的提取及其稳定性实验[J].西南民族大学学报.自然科学版.2004,(8):458-459.
[11]Aysegul. K,Mehmet.O,Bekir. C.Stability of black carrot an thocyanins in various fruit juices and nectars[J].Food Chemis2 try. 2006,(97):598-605.
[12]倪刚.部分黄酮类化合物含量测定、毒副作用及生物利用作度研究,2007,11.
[13]薛勇.为什么多数花卉适宜在中性偏酸土壤中生长[J].中国花卉盆景,1996,(10):26.
[14]王静.环境因素对花卉生长的影响及调控效应研究,2005,31.
(指导老师:王斌)
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