1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
1、本课题意义
藿香(agastache rugosa)唇形科藿香属植物(药材名:土藿香),多年生草本,为芳香化湿药,全草入药,能芳香化湿,健胃止呕,发表解暑。用于湿浊中阻,脘痞呕吐,暑湿表证,湿温初起,发热倦怠,胸闷不舒,寒湿闭暑,腹痛吐泻,鼻渊头痛。各地广泛分布,常见栽培,供药用。苏联,朝鲜,日本及北美洲有分布。果可作香料;叶及茎均富含挥发性芳香油,有浓郁的香味,为芳香油原料[1]。
氮素是植物生长过程中必需营养元素之一,也是构成植物体内许多重要有机化合物的主要成分[2]。盐胁迫会造成植物发育迟缓,抑制植物组织和器官的生长和分化,使植物的发育进程提前。植物被转移到盐逆境中几分钟后,生长速率即有所下降,其下降程度与根际渗透压呈正比[3]。目前并没有对施加不同形态的氮素营养对盐胁迫下的藿香生长和产量的研究。本试验采用盆栽试验方法,研究盐胁迫下不同氮素对藿香生长与产量的影响。
2. 研究的基本内容和问题
1、研究目标
研究不同氮素对盐胁迫下藿香的生长和产量影响,为盐胁迫下的藿香提供可能的应对方法。
2、研究内容
3. 研究的方法与方案
1、研究方法
(1)用含不同氮素形态的营养液浇灌培养藿香。
(2)培养半个月后,进行盐处理。
(3)盐处理一个月后,测定藿香光合参数,采收,测定藿香的各项生理指标。
(4)测定藿香叶片中光合色素,酶活性,可溶性总糖、淀粉、可溶性蛋白含量,总黄酮,藿香挥发油含量。
2、实验方案
1、选择籽粒饱满、大小一致的藿香种子为繁殖材料,进行盆栽试验。盆高25cm×20cm,栽培基质为蛭石,每盆装基质量为880 g。将藿香种子均匀撒播于盆内,深度1 cm,待出苗后大约10 cm时,进行间苗,每盆留3株生长一致的藿香苗,生长期间管理措施一致。
2、试验共设7组处理,第一组为无氮 100mmol·L-1NaCl(N0 S);第二组为硝态氮(N1);第三组为硝态氮 100mmol·L-1NaCl(N1 S);第四组为硝酸铵(N2),第五组为硝酸铵 100mmol·L-1NaCl(N2 S);第六组为铵态氮(N3);第七组为铵态氮 100mmol·L-1NaCl(N3 S);每个处理有6盆共18株藿香苗,处理液均用改良的Hoagland培养液配制,不同处理中大量元素配比见表1,微量元素和铁元素配方配方(mg·L-1):分别的H3BO32.860,MnSO4·H2O 1.136,CuSO4·5H2O 0.079,ZnSO4·7H2O 0220,H2MoO4 0.098,EDTA·FeNa 8.42。无氮、铵态氮和硝酸铵处理液中的KNO3、Ca(NO3)2用等量的KCl、CaCl2代替,以9.375 mmol·L-1的(NH4)SO4作为铵态氮处理的氮源,以9.375mmol·L-1 NH4NO3作为硝酸铵处理的氮源。除0 S处理外,各处理的总氮量为18.75mmol·L-1。于各处理的营养液中加入双氰胺(2mg·L-1)试剂,防止铵态氮向硝态氮转化。随机排列。每隔3d浇一次营养液,每次浇500mL。
3、浇半月营养液后开始进行盐处理,盐处理时,为避免冲击,使用盐浓度逐步递增的方式,从20mmol·L-1 开始每次递增20mmol·L-1,每次浇灌间隔三天,与营养液浇灌时间叉开。
4、盐处理1个月后测藿香叶片光和参数,再采收,洗净。
5、藿香生物量测定:统计株高、茎粗、根长、鲜重,采收后于室内阴干至恒重,称重,测定产量。
6、藿香生理指标测定:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性测定、丙二醛(MDA)含量测定、可溶性蛋白含量测定及硝态氮和铵态氮含量测定均采用李合生的方法;淀粉、还原糖、可溶性糖含量测定均采用高俊凤的方法;硝酸还原酶活性的测定参照王学奎的方法,采用活体法测定;总黄酮含量测定采用铝盐比色法[13]。
7、藿香挥发油含量测定:将阴干后的藿香粉碎过40目筛,称取粉末20g,置于2000mL 圆底烧瓶中,按《中国药典》(2015)提取挥发油6h,得淡黄色挥发油,读取挥发油体积,将挥发油移出并加适量无水硫酸钠进行干燥,求其得油率。
8、藿香叶片光合色素与光合生理参数的测定:光合色素含量测定采用李合生的方法。光合参数测定使用美国Li-COR公司的Li-6400便携式光合仪,具体操作参照李柯妮的方法。每个处理随机选择5株,重复3次,求其平均值。
表1:不同形态氮素处理中大量元素配比
处理 | KNO3 | Ca(NO3)2 | (NH4)SO4 | NH4NO3 | KCl | CaCl2 | MgSO4 |
mmol·L-1 | mmol·L-1 | mmol·L-1 | mmol·L-1 | mmol·L-1 | mmol·L-1 | mmol·L-1 | |
N0 S | — | — | — | — | 6.25 | 12.5 | 2 |
N1 | 6.25 | 12.5 | — | — | — | — | 2 |
N1 S | 6.25 | 12.5 | — | — | — | — | 2 |
N2 | — | — | 9.375 | — | 6.25 | 12.5 | 2 |
N2 S | — | — | 9.375 | — | 6.25 | 12.5 | 2 |
N3 | — | — | — | 9.375 | 6.25 | 12.5 | 2 |
N3 S | — | — | — | 9.375 | 6.25 | 12.5 | 2 |
3、可行性分析
(1)本项目具有明确的目的,实验设计合理,具有可操作性。
(2)在技术力量上,指导老师王康才教授有多年的药用植物研究栽培经验,可以为我们提供指导。
(3)南京农业大学中药研究所具备完善的实验设备,并且有王康才老师的栽培经验为指导。
(4)本人已经完成了《无机化学》、《有机化学》《药用植物学》《药用植物栽培学》《植物生理学》《田间试验与统计管理》《中药鉴定学》等基础课程,具备了完成实验的基础。
4. 研究创新点
目前尚没有关于不同氮素形态对盐胁迫下藿香的生长和产量影响的研究。本实验研究藿香在盐胁迫下对不同氮素营养的生理反应,可以对利用盐碱地提供可能的理论依据。
5. 研究计划与进展
本实验计划在2018.3-2019.4内完成。
(1)2018.3-2018.4 收集资料,整理文献。收集实验材料藿香种子,播种。
(2)2018.4-2018.7 对藿香进行处理。
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