京尼平苷对玉米幼苗生长的促进作用

钱善勤等

摘要：采用不同浓度的京尼平苷溶液对玉米幼苗进行喷施处理，测定幼苗各项生理指标，结果表明，低浓度京尼平苷（10 mg/L）处理对玉米幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量及株高等均有促进作用。低浓度京尼平苷对玉米幼苗的生长有一定的促进作用，而高浓度京尼平苷（100 mg/L）对玉米幼苗生长没有显著作用。

关键词：京尼平苷；玉米幼苗；生长；生理指标

中图分类号： S513.01文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）02-0108-02

收稿日期：2014-09-28

基金项目：江苏省农业三新工程项目（编号：SXGC[2013]340）；扬州大学留学回国人员启动基金；扬州大学科技创新培育基金（编号：2013CXJ069）。

作者简介：钱善勤（1981—），男，江苏泰州人，博士，副教授，研究方向为环境生物学。E-mail：qianshanqin@163.com。

通信作者：陈刚，副教授，研究方向为植物发育生理。E-mail：zwsl@yzu.edu.cn。京尼平苷（geniposide）是茜草科植物栀子（Gardenia jasminoides Ellis）的成熟果实栀子中提取出来的一种环烯醚萜葡萄糖苷，易溶于水，是栀子的主要药效成分[1-4]。京尼平苷在药用方面应用较多，对消化系统、心血管系统和中枢神经系统疾病均有显著疗效，同时，京尼平苷还有一定的抗炎和治疗软组织损伤的作用[2-5]。随着进一步的研究，发现京尼平苷除了药用以外，在其他领域也得到广泛的应用。有研究表明京尼平苷对小麦、棉花等作物和黄瓜、豇豆等蔬菜的生长及产量提高具有一定的促进作用，但这些研究基本都是在2000年之前，近年来未见有这方面的研究[6-10]。为了进一步探讨京尼平苷对作物生长的影响，本试验选取单子叶作物玉米作为试验材料，采用不同浓度的京尼平苷对玉米幼苗进行喷施处理，通过对玉米幼苗叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、生物量、叶绿素含量等指标的测定，初步探讨京尼平苷对玉米幼苗的生长是否有影响，有何影响，其大概作用浓度以及作用机理等，为京尼平苷在大田作物上的进一步应用提供理论与实践依据。

1材料与方法

1.1材料

本试验所用京尼平苷为广西山云生化科技有限公司惠赠的高纯度（≥98%）产品。按照试验要求对玉米幼苗进行4种不同浓度的处理，分别为0、1、10、100 mg/L。受试的玉米品种为扬糯1号，种子购自扬州市扬子种业有限公司。

1.2试验方法

1.2.1玉米的幼苗生长及生理指标测定将玉米种子播在装有营养土的塑料培养箱里，不同处理间用隔板隔开，每个处理50粒种子，置于培养架上进行光照培养。待玉米幼苗长到2叶1心时，测定玉米幼苗的高度、叶片叶绿素含量、叶片可溶性糖含量、可溶性蛋白含量以及SOD活性等生理指标。

1.2.2生理指标测定方法可溶性糖含量的测定采用蒽酮法[11]，可溶性蛋白测定利用考马斯亮蓝G-250染色法[12]，超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用NBT光化还原法[13]，叶绿素含量采用SPAD502叶绿素仪测定[14]。

2结果与分析

2.1京尼平苷对玉米幼苗叶片可溶性糖含量的影响

可溶性糖是植物光合作用所产生的光合产物向外运输和在茎秆中储存的主要形式，可溶性糖含量是叶片光合能力的一个重要指标[15]。从图1可见，京尼平苷对提高玉米可溶性糖含量具有显著作用，其中10 mg/L京尼平苷处理玉米幼苗可溶性糖含量比对照增加了57.6%，1 mg/L京尼平苷处理玉米幼苗可溶性糖含量比对照增加了16.4%，而 100 mg/L 京尼平苷对玉米幼苗叶片可溶性糖含量没有显著促进作用。

2.2京尼平苷对玉米幼苗叶片可溶性蛋白含量的影响

可溶性蛋白含量是衡量植物代谢反应强弱和对外界逆境抵抗能力的一个重要指标，叶片中可溶性蛋白大多是参与各种代谢反应的酶类，也是植物的渗透调节物质之一。由图2可知，1、10 mg/L 的京尼平苷处理的玉米幼苗叶片可溶性蛋白含量比对照分别增加了14.8%、14.4%。说明低浓度的京尼平苷对玉米幼苗叶片可溶性蛋白的积累有显著促进作用，而100 mg/L京尼平苷处理的玉米幼苗叶片可溶性蛋白含量相比对照略有下降，但未达显著水平，表明该浓度下京尼平苷对玉米幼苗叶片可溶性蛋白的积累无促进作用。

2.3京尼平苷对玉米幼苗叶片超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响

超氧化物歧化酶（SOD）能清除体内产生的活性氧或自由基，是植物体内最重要的保护酶之一[16]。由图3可知，1 mg/L 京尼平苷处理的玉米幼苗叶片SOD活性显著下降，而10、100 mg/L 京尼平苷处理的玉米幼苗叶片SOD活性与对照组相比略有升高，但未达显著差异水平。说明除 1 mg/L 的浓度外，10、100 mg/L京尼平苷处理对玉米幼苗叶片内自由基的清除能力没有显著影响。

2.4京尼平苷对玉米幼苗株高的影响

株高是表征作物生长状况的重要农艺性状，能够影响作物产量和品质。由图4可知，不同浓度的京尼平苷处理对玉米幼苗株高的增加具有显著的促进作用。其中10 mg/L京尼平苷处理的玉米幼苗株高最高，显著高于对照和100 mg/L 京尼平苷处理；1 mg/L 京尼平苷处理的玉米幼苗株高显著高于对照，但与100 mg/L 京尼平苷处理的差异不显著。另外，100 mg/L 京尼平苷处理的玉米幼苗株高也显著高于对照组。

2.5京尼平苷对玉米幼苗叶片叶绿素相对含量的影响

叶绿素在光合作用的光能吸收和转化中起关键作用，植物体内叶绿素含量的高低和光合速率与植物的生长有密切关系[14]。由图5可知，10 mg/L京尼平苷处理的玉米幼苗叶片内叶绿素含量显著升高，与对照相比升高了13.2%。1 mg/L 京尼平苷处理的玉米幼苗叶片内叶绿素含量略有升高，但未达显著水平。而100 mg/L京尼平苷处理玉米幼苗叶片内叶绿素含量与对照没有显著差异。说明低浓度下（10 mg/L）的京尼平苷对玉米幼苗叶片内叶绿素的合成和积累有促进作用，从而有利于幼苗的光合作用。

3结论

京尼平苷作为药用原料已被人们熟知[1-5]，但其对植物生长的促进以及植物产量和品质的提高方面报道较少。张伯熙等研究发现京尼平苷对棉花生长有促进作用，皮棉产量可提高13.4%，达极显著水平，同时也能使总铃数增加，吐絮期提前[8]。张伯熙等还研究发现，京尼平苷可作小麦增产剂，能提高小麦产量10%以上，增产极显著[7]。上述研究说明京尼平苷对某些作物的生长和产量提高确实有促进作用。

在对玉米幼苗生物量、叶片可溶性糖、叶片可溶性蛋白含量、SOD活性以及叶绿素含量的研究结果发现，除SOD活性外，低浓度的京尼平苷（1、10 mg/L）对玉米幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量及株高均有促进作用，且以浓度为10 mg/L时效果最显著。这可能由于低浓度的京尼平苷有利于叶片叶绿素和可溶性蛋白的合成和积累，从而促进了叶片的光合作用对光能的吸收和传递，以及光合作用的酶促进反应，从而增加了光合产物的输出。而植物体内的光合产物一般是以可溶性糖的形式运输[15]，从而使叶片中的可溶性糖含量增加，并且促进了整个植株的生长，使幼苗的生物量增加。

本研究结果表明，京尼平苷对玉米幼苗生长有明显促进作用，尤其京尼平苷浓度为10 mg/L时效果最显著。若浓度进一步升高，则促进效果不显著。京尼平苷浓度过高，可能会有一定的抑制作用。由于只进行了简单的室内生物试验，与其实际生长的土壤条件相差甚远，因此，还需在大田进行试验，进一步验证此结果的可靠性。

参考文献：

[1]廖夫生，付红蕾，乐长高，等. 栀子中京尼平苷的提取与分离研究[J]. 时珍国医国药，2005，16（2）：89-91.

[2]Kuo W H，Chou F P，Young S C，et al. Geniposide activates GSH S-transferase by the induction of GST M1 and GST M2 subunits involving the transcription and phosphorylation of MEK-1 signaling in rat hepatocytes[J]. Toxicology and Applied Pharmacology，2005，208（2）：155-162.

[3]Liu J H，Yin F，Zheng X X，et al. Geniposide，a novel agonist for GLP-1 receptor，prevents PC12 cells from oxidative damage via MAP kinase pathway[J]. Neurochemistry International，2007，51（6/7）：361-369.

[4]付红蕾，梁华正，廖夫生.栀子中京尼平苷的研究现状和应用前景[J]. 时珍国医国药，2005，16（1）：54-56.

[5]郑礼胜，倪娜，刘向前，等. 京尼平苷和京尼平研究及应用状况[J]. 药品评价研究，2012，35（4）：289-298.

[6]张伯熙，单永年，文林，等. 一种植物生根促进剂及其制备方法和用途：中国，93102812.4[P]. 1993-09-22.

[7]张伯熙，单永年，叶显荣，等. 京尼平甙对小麦产量影响的研究[J]. 江西农业学报，1999，11（2）：1-5.

[8]张伯熙，刘金定，单永年，等. 京尼平甙对棉花增产效果的研究[J]. 江西棉花，1998（4）：11-14.

[9]裴宗瑞，叶显荣，夏万兴，等. GD复方对黄瓜的增产效应[J]. 上海蔬菜，1996（2）：41-42.

[10]熊美兰，吴鹤龄，张伯熙，等. 京尼平甙及其复方对黄瓜、豆角的增产效果[J]. 江西农业学报，1997，9（1）：14-17.

[11]刘海英，王华华，崔长海，等. 可溶性糖含量测定（蒽酮法）实验的改进[J]. 实验室科学，2013，16（2）：19-20.

[12]曲春香，沈颂东，王雪峰，等. 用考马斯亮蓝测定植物粗提液中可溶性蛋白质含量方法的研究[J]. 苏州大学学报：自然科学版，2006，22（2）：82-85.

[13]Stewart R R，Bewley J D. Lipid peroxidation associated with accelerated aging of soybean axes[J]. Plant Physiology，1980，65（2）：245-248.

[14]李辉，白丹，张卓，等. 羊草叶片SPAD值与叶绿素含量的相关分析[J]. 中国农学通报，2012，28（2）：27-30.

[15]赵江涛，李晓峰，李航，等. 可溶性糖在高等植物代谢调节中的生理作用[J]. 安徽农业科学，2006，34（24）：6423-6425，6427.

[16]Dai Q L，Chen C，Feng B，et al. Effects of different NaCl concentration on the antioxidant enzymes in oilseed rape （Brassica napus L.） seedlings[J]. Plant Growth Regulation，2009，59（3）：273-278.刘文杰，李汉华，魏良民，等. 不同播期对向日葵生长、产量及病虫害发生的影响[J]. 江苏农业科学，2015，43（2）：110-112.