陳 娜，陶興魁，程 磊，于 嬌，王 杰，徐平生

1.亳州職業(yè)技術學院,安徽中醫(yī)藥科學院亳州中醫(yī)藥研究所，亳州，236800;2.宿州學院生物與食品工程學院,宿州，234000；3.岳西林業(yè)站，岳西，246600

?

氮肥對千層塔腺毛分布及揮發(fā)油組分的影響

陳 娜1，陶興魁2，程 磊1，于 嬌1，王 杰1，徐平生3

1.亳州職業(yè)技術學院,安徽中醫(yī)藥科學院亳州中醫(yī)藥研究所，亳州，236800;2.宿州學院生物與食品工程學院,宿州，234000；3.岳西林業(yè)站，岳西，246600

[目的]研究氮肥對羅勒變種千層塔腺毛和揮發(fā)油組分的影響。[方法]應用掃描電鏡技術對千層塔的腺毛進行觀察;同時，采用GC-MS技術對施加氮肥與未施氮肥的千層塔的揮發(fā)油組分進行測定與分析。[結果]施加氮肥的千層塔植株相比未添加氮肥的健壯，節(jié)間距小，葉片色澤偏暗綠，揮發(fā)油組分和混合物的比例也有很大差別：施加氮肥，揮發(fā)油中主要成分醇類的比例由36.78%增加到50.03%，而酯類的比例由38.7%下降到35.52%；在醇類和酯類化合物中，占比例最高的芳樟醇由22.22%上升為28.68%，肉桂酸甲酯由33.83%下降到27.78%。[結論]施加適量的氮肥，利于千層塔植株的生長，同時改變了千層塔中揮發(fā)油的組分，尤其是提高了揮發(fā)油中桉油精和芳樟醇的比例。

千層塔；氮肥；腺毛；掃描電鏡；揮發(fā)油

千層塔(Ocimumbasilicumvar.majus)是唇形科羅勒屬植物羅勒的大型變種,一年生草本植物,莖、葉和花穗上密布腺毛，腺毛能分泌大量的揮發(fā)油[1]。近年來，隨著羅勒及其精油作為天然食品防腐劑、抗氧化劑、保健食品的開發(fā)利用，羅勒精油的研究越來越受植物化學家的重視。鑒于有關施加氮肥對羅勒揮發(fā)油成分的影響尚未見報道，故本文以羅勒原變種千層塔為材料，比較施肥前后羅勒的葉片和腺毛，并對施肥前后千層塔揮發(fā)油的組分進行GC-MS測定，以期優(yōu)化千層塔的農(nóng)業(yè)栽培技術，為提高千層塔的品質(zhì)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與來源

羅勒大型變種千層塔，由亳州職業(yè)技術學院劉超祥博士提供，經(jīng)亳州職業(yè)技術學院方成武教授鑒定為唇形科羅勒屬羅勒大型變種千層塔(Ocimumbasilicumvar.majus)。

1.2 方 法

室內(nèi)種植千層塔，當植株長出4～5片葉時，分兩組進行實驗，一組施氮肥，記為N+組，噴施濃度控制在1.0～2.0%[2]，每周一次；另一組不添加氮肥，記為N0組。60 d后，取兩組植株中上部(頂芽往下第四、第五對葉片)成熟健康的葉2～4片，清洗干凈，沿葉中脈剪取5×5 mm的正方形，用25%戊二醛固定液固定后，酒精脫水，醋酸異戊酯過渡后，CO2臨界點干燥，噴鍍，SEM-500 Philips掃描電鏡觀察[3-4]，拍照。

1.3 揮發(fā)油提取與GC-MS測定

將千層塔的全草取下，洗凈，晾干稱重，剪碎莖葉，水蒸氣蒸餾法提取揮發(fā)油，乙醚常溫下萃取，用無水硫酸鈉吸取多余水分，乙醚揮發(fā)后進行GC-MS測定。

色譜條件：Thermo ISQ 1300氣質(zhì)聯(lián)用儀，DB-5MS柱，進樣口250℃，程序升溫 50℃(3 min)，10℃·min-1，280℃(5 min)，載氣He 1 mL·minc。

質(zhì)譜條件：EI離子源，離子溫度250℃，掃描范圍33～450 amu的條件下進行測定[5-6]。

2 結果與分析

2.1 施肥處理對千層塔植株性狀的影響

兩組千層塔植株所表現(xiàn)出來的性狀如株高、葉片色澤、節(jié)間距、腺毛的類型與分布都存在很大的差異。N+組千層塔植株健壯，節(jié)間距小，葉片色澤偏暗綠；N0組千層塔植株瘦弱，葉片發(fā)黃，節(jié)間距大(圖(1)(2))。兩組植株葉片表面腺毛也存在一定的差別，掃描電鏡結果表明千層塔葉片表面的腺毛分為盾狀和頭狀兩種類型(圖(3)(4))。N0組在營養(yǎng)生長后期葉片上盾狀腺毛的頭部大多凹陷；現(xiàn)花后，盾狀腺毛分布稀疏且有部分腺毛頭部的角質(zhì)層破裂；N+組在營養(yǎng)生長后期相同部位的葉片表面有少部分腺毛頭部凹陷，大部分腺毛未發(fā)育成熟?，F(xiàn)花后，N+組盾狀腺毛分布緊密，頭部角質(zhì)層凹陷少有破裂(圖(5)～(8))。

圖1 千層塔植株與其花期葉片上的腺毛

2.2 氮肥處理對千層塔揮發(fā)油組分及其含量變化

圖2 千層塔揮發(fā)油總離子流色譜圖(N0組)

提取得到的千層塔揮發(fā)油呈淡黃色，經(jīng)測定，主要成分為醇類和酯類,醇類和酯類中含量最高的分別為芳樟醇和肉桂酸甲酯。揮發(fā)油中烴類和萜類也占有一定的比例，而醛類、酮類和醚類三種組分的比例較小。這與袁旭江[7]的研究結果一致。

圖3 千層塔揮發(fā)油總離子流色譜圖(N+組)

GC-MS測定結果表明：施加氮肥后，揮發(fā)油中醇類的比例由36.78%增加到50.03%，而酯類的比例由38.7%降為35.52%，烴類由7.53%降為0.22%。在醇類和酯類化合物中，占比例最高的芳樟醇由22.22%上升到28.68%，肉桂酸甲酯由33.83%下降到27.78%。兩組植株揮發(fā)油的成分和比例發(fā)生了較大的變化，揮發(fā)油總離子流色譜圖(圖3、4)和各組分含量變化如表1 。

表1 千層塔揮發(fā)油成分含量分析

3 結論與討論

氮是植物生長的三大營養(yǎng)元素之一，影響著植物的生長發(fā)育。用氮肥處理前后的羅勒生長性狀和揮發(fā)油組分比例差異較為明顯。盧麗蘭[8]的研究表明：氮肥的配施有利于廣藿香葉綠素的提高，有利于莖葉中廣藿香酮和廣藿香醇含量的提高，本研究結論與其一致：施加一定量的氮肥利于千層塔植株生長繁茂、腋芽變多，節(jié)間距變短，葉片墨綠色，葉片表面腺毛的分布緊密，盾狀腺毛增多，發(fā)育延遲，延緩了千層塔的衰老，有利于形成優(yōu)質(zhì)的揮發(fā)油。

唇形科植物的揮發(fā)油為萜類衍生物、脂肪族和芳香族化合物的混合物[9]，不同采收期、干燥方式、羅勒揮發(fā)油含量存在差異[10]。不同的外源物質(zhì)能不同程度地影響羅勒根的生長和次生代謝產(chǎn)物的積累，但是生物量的生長和次生代謝產(chǎn)物的增長倍數(shù)并不同步[11]。

綜上所述，栽培技術和外源物質(zhì)對羅勒揮發(fā)油各組分的積累都有一定影響。本研究中，施加一定量的氮肥后，改善了千層塔植株的生物學性狀，不同程度地提高了揮發(fā)油中醇類和烴類化合物比例，降低了酯類化合物的比例，這與劉金亮和莫小路[12-13]的研究結果一致。施加氮肥與千層塔葉片表面腺毛的變化和揮發(fā)油組分的變化存在一定的聯(lián)系，各組分相互轉化的具體機理尚不清楚,還需進一步研究。

[1]中國植物志編委會．中國植物志：第18卷[M].北京：科學出版社,1999:50-51

[2]張文軍,駱翔,郭玉海，等.氮、磷、鉀對荊芥產(chǎn)量及揮發(fā)油含量的影響[J].中草藥，2010(16):194-196

[3]朱廣龍,趙挺,康冬冬，等.木香薷腺毛形態(tài)結構發(fā)生發(fā)育規(guī)律的研究[J].植物研究，2011,31(5):518-523

[4]王春麗，梁宗鎖，李殿榮，等.水楊酸和茉莉酸甲酯對丹參幼苗葉片顯微結構、光合及非結構糖積累的影響[J].植物科學學報,2012,30(5):501-510

[5]陳飛龍，邢學峰，湯慶發(fā).超臨界CO2萃取法與水蒸氣蒸餾法提取涼粉草揮發(fā)油及其GC-MS分析[J].中藥材,2012,35(8):1270-1273

[6]王兆玉，鄭家歡，施勝英，等.超臨界CO2萃取與水蒸氣蒸餾提取疏柔毛變種羅勒揮發(fā)油成分的比較研究[J].中藥材，2015,38(11):2327-2330

[7]袁旭江，林勵，譚翠明.兩地產(chǎn)羅勒揮發(fā)油化學成分比較[J].中國實驗方劑學，2012,18(11):121-124

[8]盧麗蘭.氮磷鉀水平及其配合施用對廣藿香生長及藥效成分影響的研究[D]．西安：西北農(nóng)林科技大學資源環(huán)境學院，2016:27-31

[9]賀莉娟.唇形科植物揮發(fā)油化學成分的研究[D]．長沙：中南大學化工學院，2007:56-57

[10]沈宇峰,沈曉霞,王嬋妍,等.影響南方引種羅勒揮發(fā)油含量因子研究[J].中藥材,2011,34(11):1682-1683

[11]楊世海,楊慧潔,聞玉莉.羅勒發(fā)根的誘導及不同因子對發(fā)根生長及次生代謝產(chǎn)物的影響[J].中草藥,2012,43(9):1841-1845

[12]劉金亮.氮磷鉀肥配施對川芎生長、產(chǎn)量和藥效成分含量的影響[D]．四川：四川農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，2011:41-42

[13]莫小路，汪小根，邱蔚芬,等.組培廣藿香的形態(tài)特征及揮發(fā)油成分分析[J].熱帶亞熱帶植物學報,2008,16(4):382-385

(責任編輯：汪材印)

2017-01-20

安徽省高校自然科學研究重點項目“不同外源激素對羅勒形態(tài)發(fā)育和品質(zhì)構成的影響研究”(KJ2015A397)；安徽省質(zhì)量工程項目“中藥材種苗繁育校企合作實驗教育基地”(2016sjjd055)；宿州學院特色種植業(yè)苗種生產(chǎn)工程技術研究中心開放課題(2014XKF19)。

陳娜(1982-)，女，安徽淮北人，碩士，講師，研究方向：藥用植物發(fā)育學。

10.3969/j.issn.1673-2006.2017.03.032

R284

A

1673-2006(2017)03-0121-04