2种石蒜种子萌发特性及生理指标变化文献综述

 2022-04-12 08:04

1石蒜属植物的形态研究

石蒜属(Lycoris)植物是被归类于石蒜科(Amaryllidaceae)的多年生草本植物,其地下变态器官突出,通常为球形鳞茎。石蒜属植物的花叶通常错开出现,秋冬季出叶,叶窄带状;夏季开花,花型独特,色彩艳丽,被盛誉为 “中国郁金香”,广受园林爱好者的喜爱[1]。石蒜属植物存在休眠现象,石蒜属植物根据春意出叶和秋季出叶的不同被分为春出叶和秋出叶两种类型。石蒜属植物现已发现种类达20余种,包括一些三倍体石蒜等亚种,广泛分布于亚洲等地[2]

通过对石蒜叶片解剖结构分析发现,石蒜叶片边缘通常为楔形,上表皮和下表皮气孔分布差异明显。石蒜叶横切面轮廓基本呈浅“W”型,有的呈现“V”型,叶表皮细胞形状多数为长矩形,叶片下表皮细胞上存在尖刺状的乳突,相邻维管束之间则存在着明显的薄壁细胞[3]。张兆金等[4]以5种石蒜属物种植物作为材料,分别测量几种石蒜不同部位淀粉粒的形状,其中长筒石蒜的大小淀粉粒所占比例差异不明显,红花石蒜的大淀粉粒比例相较于小淀粉粒较高,其余3种植物小淀粉粒比例均高于大淀粉粒所占比例。5种石蒜属植物的鳞茎淀粉含量均高于根部和叶部,不同植物的根和叶淀粉含量存在差异。全妙华等[5]研究发现不同石蒜属植物的荧光参数有着较大的差异,其中中国石蒜、忽地笑等光合生理功能相对较好。

石蒜属植物花色艳丽,颜色多样,为了探究长筒石蒜的花瓣颜色自然变化的原因,He等[6]通过使用高效液相色谱法,结合光电二极管阵列检测和电喷雾电离质谱,鉴定了四种主要类型的花色苷:花青素-3-槐糖苷(Cy3So),花青素-3-木糖基葡糖苷(Cy3XyGlc),花青素-3-甘草糖苷(Cy3Sa)和天竺葵素-3-木糖基葡萄糖苷(Pg3XyGlc),所有四个花色苷都出现在紫色组的大多数变体中,Cy3XyGlc在紫色,红色和橙色变体中分布广泛,Pg3XyGlc仅在紫色组中被检测到,而在所有红色变体中仅存在两个(Cy3XyGlc和Cy3Sa)。作者认为花色苷含量及类型可以更合理地解释长筒石蒜的花色及其在自然界中的巨大多样性。

2石蒜属植物生长调节研究

Quan和Liang[7]根据石蒜的自然分布和当地土壤类型特征,挑选腐殖土,沙质土壤,园林土壤和黄棕壤四种代表性土壤,进行耕作实验,研究表明腐殖质土壤中的有机物,碱解性氮,钙和镁的含量以及土壤酶的活性最高,在黄棕壤中,除铁以外,其它测量值均最低。碱解氮和钙是影响净光合速率、生物质和石蒜碱的含量的关键因素。腐殖质土壤作为培养石蒜的培养基,其效果可能更为理想。不同光照条件会影响长筒石蒜生长和相关代谢活动。随着光照强度的增加长筒石蒜叶片的数量﹑鳞茎干重和湿重比值升高,净光合速率显著增强,而叶片长度则会减少[8]

在石蒜属植物低温耐受研究中,在0和4 ℃低温处理下的石蒜在形态和生理方面无明显的影响,-5 ℃处理后,叶片形态和生理指标产生一定的不利变化,-10 ℃处理后,叶片中SOD完全失活,叶片失水萎焉,鳞茎中可溶性蛋白出现显著升高,鳞茎完全坏死[9]。温度同样对石蒜属植物存在一定的影响,在花芽分化的时期,20 ℃恒温储藏会使石蒜和换锦花开花时间推迟,在30℃/20℃昼夜变温储藏以及25℃恒温处理后,其开花时间会提前到达[10]

3石蒜属植物相关分子研究

石蒜属植物不单是一类备受关注的园林植物,而且也是一种具有广阔前景的药用植物资源。石蒜属植物的鳞茎中富含的生物碱化合物多种多样,根据富含生物碱分子骨架的不同可以将其分为7 类生物碱——加兰他敏型、石蒜碱型、石蒜宁碱型、文殊兰型、水仙环素型、猛他宁型和水仙花碱型[11]。Tian等[12]使用 LC-UV 和LC-MS/MS比较分析了广西石蒜、红花石蒜和忽地笑的生物碱,结果表明,样品中共发现19种生物碱,其中9种生物碱为3种植物的共同成分,同时,成功的分离出4个潜在的生物碱标记。Park等[13]对红花石蒜的转录组和代谢物进行分析,鉴定出参与加兰他敏的生物合成的8个全长cDNA克隆,通过实时荧光定量聚合酶链反应和高效液相色谱法发现由于LrNNR、LrN4OMT和LrCYP96T基因在鳞茎中的高表达量导致加兰他敏在鳞茎中的含量比在根和叶中高。

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