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河北香菊的生物学特性、栽培技术及有效成分提取方法研究

刘灵娣  
【摘要】: 菊花为菊科多年生草本植物,是我国传统的中药材之一,主要以头状花序供药用,具有散风清热、清肝明目等多种功效。近年来,随着菊花化学成分及其药理作用的研究不断深入,菊花的需求量进一步增加,其野生资源根本无法满足人们对菊花的需求。河北香菊是河北省农林科学院药用植物研究所发现的菊花新类型,具有特殊芳香,为药用菊花的一个新类型,其挥发油含量达1.6%,是同类菊花挥发油含量的三倍左右;总黄酮含量高达5.1%,比祁白菊、杭白菊等菊花品种高出两倍左右,为了大规模开发利用这一宝贵资源并对其质量提供保障,本试验主要研究了河北香菊的生物学特性,栽培技术对河北香菊产量和品质的影响及其生理基础,有效成分提取方法三方面的内容。主要结果如下: 1河北香菊的生长发育动态 河北香菊在移栽初期生长较慢,移栽45天后生长迅速,株高和茎粗明显增加,进入蕾期后其生长速度有所减缓,到开花期生长速度停止。根据香菊不同时期的株高、茎粗变化,把其生长划分了3个阶段。 2河北香菊有效成分积累规律 在生长发育过程中,河北香菊主茎和叶片中的绿原酸含量变化趋势相近,分枝中的绿原酸含量随生育期的进行呈不断增加的趋势。在整个生长过程中,绿原酸含量为主茎分枝叶片;总黄酮含量为叶片分枝主茎;河北香菊叶片中挥发油的含量随生育进程的推进不断增加。香菊顶蕾和侧蕾中的有效成分含量随花蕾发育阶段的进行表现趋势一致,在大多数时期顶蕾的各有效成分含量高于侧蕾;花蕾中绿原酸含量随生长进行而不断增加,在70%管状花开放期时达到最高,之后将低;顶蕾中的总黄酮含量在红花期达到最高,侧蕾则在70%管状花期保持了较高的含量;香菊顶蕾和侧蕾中挥发油含量随花蕾发育呈“M”形变化,在白花期和70%管状花期挥发油含量最高。 3河北香菊氮、磷、钾积累分配特点 在整个生育进程中,河北香菊各器官对氮和钾的吸收量相对较大,对于磷元素的吸收整体较低。除根和一次分枝外,在整个生育进程中香菊其它植株器官对各元素的吸收为:钾氮磷。植株各器官的氮元素含量在生育前期较高,进入蕾期后,植株根、茎和分枝中的氮元素含量基本趋于稳定。除花蕾外,植株各器官中磷元素含量变化较平稳,根和主茎的磷元素含量变化趋势一致,两者相差不大,其它各器官均在前期保持了较高的磷元素含量。香菊植株各器官的钾元素含量呈逐渐降低的趋势。植株不同器官相比,在生育前期以叶片中氮、磷、钾含量为最高,进入蕾期后,各元素以花蕾中含量为最高。磷元素的临界期较早,氮和钾的临界期相对较晚。 4打顶对河北香菊产量和品质的影响及生理基础 打顶后使得香菊的一次分枝数和二次分枝明显增加。打顶时期与株高、茎粗关系密切。打顶后,香菊主茎叶中叶绿素含量及叶绿素a/b值均呈降低趋势,不同打顶处理的对位叶叶绿素含量与对照的差异表现不及主茎叶敏感,进行打顶三次的处理(DD6),在花蕾发育大多数时期,其对位叶叶绿素含量明显低于其他处理。大多数情况下,打顶均降低了各处理主茎叶片中的可溶性蛋白含量,且各处理在打顶后期其可溶性蛋白含量下降幅度要低于前期。打顶时期提前能使主茎叶积累较多的可溶性糖和淀粉。香菊打顶后主茎叶中丙二醛含量增加较多。随着打顶次数的增多河北香菊的产量增加,不同打顶次数处理间产量差异达极显著水平;DD6处理的绿原酸和总黄酮含量低于其它处理,三种有效成分均以打顶两次的处理(DD5)为最高。 5密度对河北香菊产量和品质的影响及生理基础 在不同密度处理下,河北香菊叶面积指数的变化均呈单峰曲线变化,从幼苗期(T1)到苗期(T2),河北香菊的叶面积指数增加最多,不同种植密度的叶面积指数到达峰值的时间一致,但在生长后期,高密度群体的叶面积指数下降速度较快。低密度处理条件下,香菊主茎叶生理代谢旺盛,表现在:叶绿素含量高、碳、氮代谢水平强,具备高光合速率。密度和香菊各药效成分含量关系密切,在香菊密度达到一定程度时(27779株/公顷至62503株/公顷),花中各药效成分含量相对稳定。M1(111116株/公顷)与M5(20409株/公顷)处理的三种药效成分间差异显著。以单位面积河北香菊的有效成分含量来决定的最佳密度为M2(62503株/公顷)处理。 6多效唑对河北香菊产量和品质的影响及生理基础 喷施多效唑后,抑制香菊株高生长的同时促进了主茎的横向发展。多效唑使香菊各生育阶段延迟,并且延长了各生育阶段的天数,最后导致整个生育期的延长。喷施多效唑后,香菊主茎叶片中的叶绿素含量在大多数时期呈现出增加的趋势,随着多效唑浓度的增加,香菊叶片中的叶绿素含量增加幅度也越大。施用多效唑后,各处理主茎叶片中的丙二醛含量均低于对照。除E处理组(幼苗期、苗期和蕾期各喷施一次多效唑)外,其它处理的产量比对照增加,在C处理组(蕾期喷施多效唑)和D处理组(苗期和蕾期各喷施一次多效唑)中,以中浓度处理下的产量最高。多效唑增加了绝大多数处理花中的绿原酸含量,B(苗期喷施多效唑)、D和E处理组随多效唑浓度增大绿原酸含量增加幅度变大;多效唑增加了各处理的总黄酮含量和挥发油含量,以D处理组的挥发油含量最高,E处理组含量最低。 7河北香菊有效成分提取工艺研究结果 对河北香菊绿原酸提取方法的研究表明,以体积分数为90%的乙醇为溶剂,料比为1:20(g:ml),水浴温度为55℃,超声提取1.5小时为最佳提取工艺。 对河北香菊总黄酮提取方法的研究表明,以体积分数为90%的乙醇为溶剂,料液比为1:80(g:ml),水浴温度为65℃,超声提取45分钟为最佳提取工艺。


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