HUANG Xingmin,DENG Xiaohong,PENG Hailan,et al.Effects of Elevated CO2 Concentration and Temperature on Ecophysiological Characteristics of Reineckia carnea （Andr.） Kunth[J].Northern Horticulture,2022,(14):101-108.[doi:10.11937/bfyy.20220030]
CO2浓度和温度升高对吉祥草生理生态特性的影响
- Title:
- Effects of Elevated CO2 Concentration and Temperature on Ecophysiological Characteristics of Reineckia carnea （Andr.） Kunth
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 以苗族常用药材吉祥草（Reineckia carnea（Andr.）Kunth）为试材，采用盆栽控制试验，研究CO2浓度、温度升高及二者的交互作用对吉祥草形态指标、生物量、叶绿素含量、非结构性碳水化合物、抗氧化酶活性以及次生代谢产物的影响，以期为吉祥草在药用生产上提供参考依据。结果表明：1）CO2浓度和温度升高及二者的交互作用均显著促进吉祥草的形态生长以及生物量的积累；2）CO2浓度升高或同时升高CO2浓度和温度有利于叶绿素的合成；3）CO2浓度和温度升高及二者的交互作用均显著促进其可溶性糖的合成，对淀粉均无显著影响，可溶性蛋白质含量仅在CO2浓度升高时增加；4）单独升温会抑制皂苷和类黄酮的合成，在此基础上增加CO2浓度可缓解其抑制作用。综上所述，在实际生产过程中，可适当增加CO2浓度，有利于增大吉祥草的产量和缓解升温对其有效成分合成的抑制作用。
- Abstract:
- Reineckia carnea （Andr.） Kunth，a common miao herb，was used as test material.The effects of CO2 concentration，temperature rise and their interaction on morphological indexes，biomass，chlorophyll content，non-structural carbohydrates，antioxidant enzyme activity and secondary metabolites of Reineckia carnea （Andr.） Kunth were studied by the pot experiment,in order to provide reference for medicinal production of Reineckia carnea （Andr.） Kunth.The results showed that,1) The increase of CO2 concentration and temperature and their interaction significantly promoted the morphological growth and biomass accumulation of Reineckia carnea （Andr.） Kunth.2) Increasing CO2 concentration or simultaneously increasing CO2 concentration and temperature was beneficial to chlorophyll synthesis.3) The increase of CO2 concentration，temperature and their interaction significantly promoted the synthesis of soluble sugar，but had no significant effect on starch，and soluble protein content only increased with the increase of CO2 concentration.4) The synthesis of saponins and flavonoids could be inhibited by increasing temperature alone，and the inhibition could be alleviated by increasing CO2 concentration.In conclusion,in the actual production process，appropriate increase of CO2 concentration was beneficial to increase the yield of Reineckia carnea （Andr.） Kunth and alleviate the inhibition of temperature rise on the synthesis of its active components.
参考文献/References:
[1]KIMBALL B A，BROOKS T J，PINTER P J，et al.CO2 en-richment increases water-use efficiency in Sorghum[J].New Phy-tologist,2001,151:407-412.[2]KOBAYASHI K.The experimental study of FACE[J].Japanese Journal of Crop Science，2001，70:1-16.[3]周欣，刘海，赵超，等.吉祥草化学成分研究[J].中国中药杂志，2008，33(23):2793-2794.[4]孙兴旭，肖定明.吉祥草不同栽培方式下氮磷钾积累规律初探[J].农技服务，2016，33(3):122-123.[5]吴志明，向国红.吉祥草的耐阴性试验及在常德地区应用建议[J].中国园艺文摘，2010,26(8):23-25.[6]黄睿，李炎林，章金盟，等.不同光照处理对吉祥草生理生化特性的影响[J].湖南农业科学，2009(3):36-38.[7]陈苓丽，韩娜，王艺纯，等.吉祥草化学成分的分离与鉴定[J].沈阳药科大学学报，2011，28(11):875-878.[8]刘海，杨建琼，熊亮，等.吉祥草化学成分和药理活性研究[J].中成药，2012,34(9):1785-1789.[9]中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,国家食品药品监督管理总局.食品安全国家标准食品中淀粉的测定:GB5009.9-2016[S].北京:中国标准出版社,2016.[10]谷会，朱世江，侯晓婉，等.氯化钙处理对菠萝采后黑心病及贮藏品质的影响[J].食品科学，2020,41(9):161-167.[11]董娜，张爱菊，张小林.基于碘化钾-淀粉显色光度法测定过氧化氢酶活性[J].中国食品添加剂，2019,30(8):150-153.[12]李忠光，龚明.植物中超氧阴离子自由基测定方法的改进[J].云南植物研究，2005(2):211-216.[13]程丽萍.柑橘药用资源枳雀功能成分及药用价值挖掘与机制研究[D].武汉:华中农业大学，2020.[14]国家药典委员会.中华人民共和国药典：一部[M].北京：化学工业出版社,2015.[15]HUANG Y，STREETPERROTT F A，METCALFE S E，et al.Climate change as the dominant control on glacial-interglacial variations in C3 and C4 plant abundance[J].Science，2001，293(5535):1647-1651.[16]徐东升，杨春，叶世芸，等.贵州中药材钩藤主要有效成分总生物碱含量的测定[J].贵阳中医学院学报，2014，36(4):30-32.[17]杨德光，孙玉珺，IRFAN A，等.低温胁迫对玉米发芽及幼苗生理特性的影响[J].东北农业大学学报，2018，49(5):1-8，44.[18]胡晓雪，宗毓铮，张仟雨，等.CO2浓度升高对万寿菊生长发育与光合生理的影响[J].核农学报，2017，31(6):1210-1216.[19]肖列.CO2浓度升高、干旱胁迫和施氮对白羊草生长和根际微生物的影响[D].杨凌:西北农林科技大学，2015.[20]ZHANG Z H，SONG H X，LIU Q，et al.Distribution characters of absorption nitrogen in oilseed rape (Brassica napus L.) at different growth stages[J].Journal of Plant Nutrition，2014，37(10):1648-1660.[21]曾贞,郇慧慧,刘刚,等.增温和升高CO2浓度对桑树幼苗的生长和叶片品质的影响[J].应用生态学报,2016,27(8):2445-2451. [22]张茜茜.不同水分条件下CO2浓度和温度对冬小麦光合性能及水分利用率的影响[D].邯郸:河北工程大学，2020.[23]李筱姣.CO2浓度和温度对甘肃风毛菊生理特性的协同影响[D].兰州:西北师范大学，2016.[24]李金玲，赵致，罗春丽，等.不同光照强度和水分对金钗石斛生长与生理影响的综合评价[J].中药材，2017，40(10):2262-2265.[25]陈斌，刘筱玮，贾琳，等.光强对4种鸭跖草科植物生长和光合特性的影响[J].生态学报,2022(4):1-12.[26]杨淑慎，高俊凤.活性氧、自由基与植物的衰老[J].西北植物学报，2001(2):215-220.[27]于景金，范宁丽，李冉，等.高浓度CO2对热胁迫条件下高羊茅生长和抗氧化系统的影响[J].草业学报，2017,26(8):113-122.[28]康红梅，李花花，徐当会,等.大气CO2浓度及温度升高对高山灌木鬼箭锦鸡儿(Caragana jubata)生长及抗氧化系统的影响[J].生态学报，2020,40(1):367-376.[29]刘筱.模拟CO2浓度升高和降水改变对薄荷生理生态特性的影响[D].贵阳:贵州大学，2020.[30]王景顺，吴秋芳，路志芳.植物次生代谢物与林木抗虫性研究进展[J].江苏农业科学，2015,43(8):4.[31]李治鑫.CO2浓度升高和高温胁迫对茶树生长发育的影响[D].北京:中国农业科学院，2016.
相似文献/References:
[1]朱庆松,刘秀青.设施蔬菜二氧化碳施肥技术[J].北方园艺,2013,37(17):55.
ZHU Qing-song,LIU Xiu-qing.Carbondioxide Fertilization Technique of Facilities Vegetables[J].Northern Horticulture,2013,37(14):55.
[2]孙潜,崔世茂,宋阳,等.内保温日光温室光温性能及增施二氧化碳对黄瓜生长发育的影响[J].北方园艺,2016,40(09):50.[doi:10.11937/bfyy.201609013]
SUN Qian,CUI Shimao,SONG Yang,et al.Impact of Illumination and Temperature Performance of Blanket-inside Solar Greenhouse and CO2 Enrichment on Cucumber Growth and Development[J].Northern Horticulture,2016,40(14):50.[doi:10.11937/bfyy.201609013]
[3]刘丹丹,李志刚,张小栓,等.氧气与二氧化碳气调结合冰温对“红地球”葡萄贮运品质的影响[J].北方园艺,2018,42(20):1.[doi:10.11937/bfyy.20180804]
LIU Dandan,LI Zhigang,ZHANG Xiaoshuan,et al.Effecting of Oxygen and Carbon Dioxide With Temperature on the Storage Quality of ‘Red Globe’ Grape[J].Northern Horticulture,2018,42(14):1.[doi:10.11937/bfyy.20180804]
[4]刘丹丹,李志刚,张小栓,等.氧气与二氧化碳气调结合冰温对“红地球”葡萄贮运品质的影响[J].北方园艺,2018,42(21):142.[doi:10.11937/bfyy.20180804]
LIU Dandan,LI Zhigang,ZHANG Xiaoshuan,et al.Effect of Oxygen and Carbon Dioxide With Temperature on Storage Quality of ‘Red Globe’ Grape[J].Northern Horticulture,2018,42(14):142.[doi:10.11937/bfyy.20180804]
[5]吉宁,曹森,巴良杰,等.CO2冲击不同时间后气调贮藏对蓝莓货架期品质的影响[J].北方园艺,2021,(20):97.[doi:10.11937/bfyy.20210669]
JI Ning,CAO Sen,BA Liangjie,et al.Effects of Controlled Atmosphere Storage on Shelf Life Quality of Blueberry After CO2 Impact for Different Times[J].Northern Horticulture,2021,(14):97.[doi:10.11937/bfyy.20210669]
[6]黄兴敏,邓小红,彭海兰,等.CO2浓度升高和氮沉降对吉祥草生长及品质的影响[J].北方园艺,2023,(06):104.[doi:10.11937/bfyy.20222659]
HUANG Xingmin,DENG Xiaohong,PENG Hailan,et al.Effects of Elevated CO2 Concentration and Nitrogen Deposition on the Growth and Its Medicinal Components of Reineckia carnea Kunth[J].Northern Horticulture,2023,(14):104.[doi:10.11937/bfyy.20222659]
备注/Memo
第一作者简介：黄兴敏（1997-），女，硕士研究生，研究方向为植物生态学。E-mail:2049550554@qq.com.责任作者：王健健（1985-），男，博士，副教授，现主要从事植物生态学等研究工作。E-mail：wangjj33209@163.com.基金项目：国家自然科学基金资助项目（31760155）;贵州省生物学一流学科建设资助项目（GNYL[2017]009）。收稿日期：2022-01-04