1. 引言
科学研究等活动有时需要在生活的植物体上取样,移栽、取材等生产实践活动更是时有发生,这些都会造成根系、树皮等各处产生创口进而导致养分流失、病菌侵入最终导致正在生长的植物生长不良甚至死亡[1] -[6] 。目前市售伤口愈合剂几乎全部是化学合成试剂[7] [8] 。我们课题组在完成基于牡丹的中药材道地性研究项目过程中,用植物创可贴进行采样后的创伤处理取得了令人满意的效果。这种以草木灰为主要成分的植物创可贴对创伤牡丹的生长及丹皮酚的影响研究对一般植物在育苗、移栽、甚至人为造成植物创伤等生产、科研等活动中具有普适意义。
2. 材料与方法
2.1. 实验材料
2013年5~11月,随机选择安徽省南陵牡丹GAP规范管理种植区正常生长的同龄牡丹27株并分为I组(伤后处理)、II组(伤后不处理)、III组(正常生长、不取样的空白对照),每组9株。供试植株经作者鉴定为Paeonia suffruticosa Andr。
草木灰由稻草、马齿苋经煅烧和花椒、白芨、马勃三种传统中药混合而成。所用稻草取材自农家贮藏,马齿苋、花椒、白芨、马勃以及敷料玉米须均购于安徽省芜湖市老百姓大药房。
用于浸泡消毒敷料用的高锰酸钾溶液(1 g∙L−1)由高锰酸钾(无锡市展望化工试剂有限公司,分析纯)配制而成。
2.2. 方法
2.2.1. 植物创可贴的制备
实验所使用植物创可贴由粉剂和敷料两部分组成,其中粉剂由稻草和马齿苋煅烧成灰过六号筛后的粉末与花椒等三种传统中药粉碎后过六号筛得到的粉末通过称重法按质量比为2:1:1 (其中花椒等三种中药的质量比为1:1:1)的比例混合均匀而成;敷料由玉米须经1 g∙L−1高锰酸钾溶液浸泡晾干后制得。
2.2.2. 牡丹根部取样及实验处理
I组:挖开供试植株根部周围土壤暴露根部,在离根尖10 cm~20 cm处实施截断造成人为伤口(创面直径5 mm~12 mm);取样完成后用1.2.1所制得的植物创可贴进行包扎处理(图1-1a);
II组:同I组取样,但植株根部取样后伤口不做任何包扎处理(图1-2a);
III组:植株不实施取样而任其正常生长(图1-3a)。
跟踪观察以上三组牡丹取样后的生长状况并拍照,重点观察牡丹地上部分尤其是叶片的变化。期间随机选取收获自I、II、III组牡丹植株的成熟种子各60粒,30℃温水浸泡18h,待种子充分吸胀后沿种胚中央准确切开每粒种子,取其一半浸于浓度为2 g∙L−1 TTC溶液中,30℃~35℃保温18 h后检查种子胚部染成红色的种子数,计算种子活力[9] 。
在牡丹取样2周之后对I、II、III组牡丹实施跟踪取样,所得根样用CM1900型冰冻切片机(Leica)切片供BX61荧光显微镜(Olympus)观察,采用组织化学方法对样品进行丹皮酚的相对定量[10] ;使用SPSS 13.0软件进行统计学分析,观察所记录数据经正态性、方差齐性检验后进行统计学处理,绘制柱形图。
3. 结果与分析
3.1. 牡丹生长状况
跟踪观察各组植株生长状况,其中I、III组的牡丹叶片没有变化,而II组出现叶片逐渐发黄、枯萎现象,2周后对180片叶片进行统计,其中II组的落叶数为47片,I、III组没有落叶(图1)。

Figure 1. Growing status of P. suffruticosa in different groups
图1. 不同组牡丹的生长状态
注:a组表示取样前的植物状态,b组表示取样后的植物状态,1表示伤口用创可贴处理组,2表示伤口不用创可贴处理组,3表示正常生长组。
3.2. TTC法快速鉴定牡丹种子活力
测得牡丹种子活力见表1,其中I、III组种子活力为40%,而II组的种子活力为25%。
3.3. 牡丹根中丹皮酚的相对定量
活体取样之后再次跟踪取样,采用组织化学方法对样品进行丹皮酚的相对定量研究表明,I组牡丹周皮、皮层、韧皮部和木质部的丹皮酚相对含量分别为35.42、8.12、6.31、29.08 (单位:荧光像素强度);II组牡丹周皮、皮层、韧皮部和木质部的丹皮酚相对含量分别为28.48、7.67、5.26、26.30 (单位:荧光像素强度);III组牡丹周皮、皮层、韧皮部和木质部的丹皮酚相对含量分别为30.59、6.94、5.32、25.23 (单位:荧光像素强度)。
统计分析结果参见图2。
4. 结论与讨论
对活体取样后的牡丹进行包括叶片凋落数、种子活力以及丹皮酚的相对定量分析等为内容的跟踪观察,研究结果表明:活体取样经植物创可贴处理的所有植株均正常生长,牡丹种子活力没有降低,且采用植物创可贴处理创伤组的牡丹根部周皮、韧皮部、木质部的丹皮酚含量均高于创伤未经处理组和对照组。周皮和韧皮部是牡丹根部作为牡丹皮入药的主要部分,使用植物创可贴对牡丹根部样品中丹皮酚含量具有促进作用;采样后使用植物创可贴处理创伤的牡丹整体生长状况优于创伤未经处理的牡丹。使用植物创可贴的活体取样方法可有效保护受伤植株正常生长。
Table 1. Seed vigor of P. suffruticosa in different groups
表1. 不同组牡丹的种子活力

Figure 2. Relative content of paeonol on different structures of P. suffruticosa root in different groups
图2. 不同组牡丹根的不同部位的丹皮酚相对含量
注:周皮Peridem,皮层Cortex,韧皮部Phloem,木质部Xylem
草木灰来源丰富,为植物燃烧后残余物,其中含量最多的是钾元素达6%~12%,其次是磷,达1.5%~3%,同时还含钙以及少量的镁、铁、硫、锌、锰、钼等营养元素,而且具有孔隙度大、持水性好、无菌无毒、可防治可多种病虫害等诸多优点而被广泛应用于生产实践中[11] -[16] 。庞冉琦曾仅用干草煅烧草木灰涂抹牡丹嫁接苗,发现涂抹组要比对照组生根多、生长健壮、旺盛且当年苗度过夏季后死亡率降低[17] 。本实验中植物创可贴所使用的稻草、花椒等具有杀菌驱虫等作用[18] ,烧制成灰后,不仅能够为植物提供无机营养成分供创伤植物正常生长、提高种子活力,而且能显著提高根中丹皮酚含量(P < 0.01)。植物根部受创易受到病菌侵染而造成根部腐烂、吸收功能减弱、地上部分由于养分供应不足而逐渐死亡[19] ,以根部入药的牡丹[18] 为对象研究植物活体取样方法,具有很好的代表性与一定的难度系数,更是在节约植物资源的前提下满足了后续实验对实验材料所需。实验中所用植物创可贴的各组分在一般中药店均能方便、便宜地购到使得植物创可贴的制备可操作性更强,在生产实践中推广使用前景广阔。值得指出的是,郭红卫等最新研究表明植物叶片衰老受植物体内、外信号调节,是植物生长发育的一个重要阶段[20] ,而本实验中经植物创可贴处理的创伤植株延缓了叶片的衰老,植物创可贴的最佳成分配比以及是否是通过外部刺激改变了植物体内乙烯作为植物衰老激素的分子调控机理值得深入研究。
致谢
国家自然科学基金项目(81173491)和安徽省自然科学基金项目(11040606M94)资助。安徽省南陵牡丹GAP规范管理种植区提供供试牡丹植株,作者在此一并表示感谢。

NOTES
*第一作者。
#通讯作者。