介入授粉对肉苁蓉种子内含物的影响①

马旭东 郭晔红 朱文娟 冯 洁 马桃桃 叶美金 付 晓寇婉丽

（1 甘肃农业大学农学院 甘肃兰州730070；2 中药材研究所甘肃兰州730070；3 甘肃省药用植物栽培育种工程研究中心/甘肃省干旱生境作物学重点实验室 甘肃兰州730070）

肉苁蓉（Cistanche deserticola）为中药“大芸”的基原植物，专属寄生于藜科植物梭梭（Haloxylo‐nam modendron）的根部［1］，是我国西北荒漠半荒漠地区珍贵的药用植物资源［2］，主产于甘肃、内蒙古、新疆等地［3‐4］。其肉质茎入药，具补肾阳、益精血，润肠通便之功效［5‐6］。随着人们对保健食品需求的日益增长和对肉苁蓉药理药效研究的日渐深入，肉苁蓉的需求量逐年增多，为缓解市场供需矛盾，推广肉苁蓉规模化栽培已势在必行，而提高肉苁蓉的种子产量和质量则是肉苁蓉人工栽培成功的关键［7］。长期以来，关于肉苁蓉的研究主要集中在人工栽培、药材产量、质量和活性成分等方面［8‐9］，而对肉苁蓉的种子生理生化指标和内含物的研究则少见。本试验采用人工授粉措施处理荒漠肉苁蓉花蕾，通过测定肉苁蓉种子内含物、生理生化等指标，旨在为荒漠肉苁蓉种子的高产优质培育提供科学依据，为肉苁蓉规模化、规范化栽培提供优质种源。

1 材料与方法

1.1 试验材料

采用甘肃靖远县糜滩乡甘肃汇勤生物科技有限公司肉苁蓉人工种植基地2017年人工接种的肉苁蓉，以2018年4月出土的肉苁蓉花序为授粉对象，开花期进行人工授粉。选取高温晴天的10：00～16：00进行人工授粉，授粉方式共设4个处理，分别为异株异花授粉，同株异花授粉，自花授粉和自然授粉，用字母BB、AB、AA、CK 表示，肉苁蓉花序上部和下部用H和L分别表示，每处理重复5次。

1.2 仪器与试剂

1.2.1 试验仪器

UV‐2550紫外分光光度计（济南上地电子科技有限公司），培养皿（江苏成功教学用品有限公司），电子天平（上海精密科学仪器有限公司），移液枪（济南来宝医疗器械有限公司），水浴锅（郑州长城科工贸有限公司）。

1.2.2 试剂

浓硫酸（河北旭隆化工有限公司），蒽酮（衢州市瑞尔丰化工有限公司），乙醇（中驰能源有限公司），乙酸乙酯（山东科煜化工科技有限公司），纯乙酸（廊坊乾耀科技有限公司），均为分析纯。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 蛋白质、可溶性糖含量

每份种子称取0.02 g，采用王学奎等［10］的方法进行测定，每处理重复3次。

1.3.2 游离氨基酸含量

每份种子称取0.02 g，采用甘纯玑等［11］的方法进行测定，每处理重复3次。

1.4 数据处理

采用Μicrosoft Excel 2010 软件处理数据，用SPSS 19 软件进行统计分析，LSD 法进行差异显著性检验，显著性水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 肉苁蓉花序上下部种子蛋白质含量比较

由图1可知，2018年异株异花授粉与自然授粉花序下部种子蛋白质含量较高，分别为52.75、53.52 mg/g，2 处理间无明显差异；异株异花授粉上部种子蛋白质含量次之，为50.22 mg/g，自然授粉上部种子蛋白质含量最低，为46.42 mg/g，且与其他处理间差异显著。2019年异株异花授粉上下部种子蛋白质含量较高，分别为29.63、30.62mg/g，但2处理间无显著差异；自然授粉下部种子次之，为25.42 mg/g，自然授粉上部种子的蛋白质含量最低，为21.92mg/g，且与其他处理间差异显著。4 处理2018 年种子中的蛋白质含量接近2019 年的两倍，其中，自然授粉上部种子蛋白质含量最低，说明人工授粉能提高肉苁蓉上部种子的蛋白质含量，且肉苁蓉种子蛋白质含量在不同年份间有较大差异。

2.2 肉苁蓉花序上下部种子可溶性糖含量比较

可溶性糖能提高植物的抗寒性能，延长种子的贮藏寿命，是植物重要的渗透调节物质。4 处理中2018 年的可溶性糖含量均高于2019 年，且以下部种子可溶性糖含量高于上部种子。2018 年异株异花授粉下部种子可溶性糖含量最高，为2.82%，自然授粉下部种子次之，为2.69%，自然授粉上部种子为1.99%，异株异花授粉上部种子含量最低，为1.95%，4 处理间可溶性糖含量无明显差异。2019 年异株异花授粉下部种子可溶性糖含量最高，为2.13%，自然授粉下部种子可溶性糖为2.02%，2 处理间无明显差异；异株异花授粉上部种子可溶性糖为1.37%，自然授粉上部种子最低，为1.09%，且与其他处理间差异显著（图2）。4 处理2018 年的可溶性糖含量均高于2019 年，且下部种子可溶性糖含量均高于上部种子，说明授粉方式对肉苁蓉种子可溶性糖含量影响不大，但不同年份间肉苁蓉种子可溶性糖含量差异较大。

2.3 肉苁蓉花序上下部种子游离氨基酸含量比较

异株异花授粉下部游离氨基酸不仅可以维护新陈代谢，还能促进植物生长和免疫［12］。2019年，异株异花授粉肉苁蓉花序上部种子游离氨基酸总量最高，为6 775.83 μg/g；自然授粉上部种子含量次之，为6 237.04 μg/g；其次是自然授粉下部种子，含量为5 207.03 μg/g，同一年份下4个处理间彼此差异显著。2018年自然授粉上部种子游离氨基酸总量最高，为4 908.19 μg/g；异株异花授粉上部种子含量次之，为4 525.12 μg/g；其次是自然授粉下部种子，含量为3 784.48 μg/g；异株异花授粉下部种子游离氨基酸总量最低，为3 448.99 μg/g，4 处理间彼此差异显著（图3）。2019年4处理肉苁蓉种子游离氨基酸总量高于2018年，2种授粉方式下上部种子游离氨基酸总量高于下部种子，与自然授粉相比，异株异花授粉上部种子游离氨基酸总量变化不大，下部种子游离氨基酸总量有所降低，说明人工授粉对肉苁蓉花序上部种子游离氨基酸总量影响不大，但降低花序下部种子的游离氨基酸总量，且不同年份肉苁蓉种子游离氨基酸总量不同。

3 讨论与结论

综上所述，异株异花授粉肉苁蓉花序上部种子蛋白质含量显著高于自然授粉上部种子，说明异株异花授粉可提高肉苁蓉种子蛋白质含量；而异株异花授粉对肉苁蓉种子中可溶性糖含量无明显影响；异株异花授粉后肉苁蓉花序下部种子游离氨基酸总量明显降低，这可能是由于部分游离氨基酸合成为蛋白质的原因。