泉州湾红树林秋茄根提取物对海水培育生菜幼苗的影响

詹琳炟

摘要：为了绿色经济地利用稀释海水水培生菜，本实验以生菜为材料，采用不同浓度秋茄根提取物进行浸种处理后，在各梯度浓度的海水下培育成幼苗。结果显示：经过30%的秋茄根提取物浸种，使生菜幼苗能在40%的海水浓度（盐浓度1.08%）下正常生长，高于文献报道14.5%海水最适生菜生长浓度的1.76倍。本次研究为大幅度利用海水以降低淡水用量来水培生菜打下坚实基础。

关键词：秋茄根提取物，生菜，海水浓度，幼苗生长

1.前言

由于工业化的不断发展及干旱导致的灌溉土壤盐碱化，淡水消耗量急剧增加，且受到严重污染。开发代替陆地资源的滩涂、浅海资源有着重要的意义。但目前海水淡化技术尚在发展中且成本较高，难以应用在大规模的农业生产中。能够生活在海水中的植物势必进化出适应海水高盐环境的机制，如一类抗盐植物能通过在细胞内合成有机物（如脯氨酸、甘氨酸、糖醇等）以及小分子热激蛋白等逆境诱导蛋白调节植物对水分的利用和吸收[1]。红树林被称为海洋滩涂绿洲，在福建泉州的泉州湾河口红树林湿地，主要植物有红树林的秋茄，紫金牛科的桐花树和马鞭草科的白骨壤。秋茄是红树科的秋茄属的植物，秋茄被用来作为药用，已被收录进《现代本草纲目》[2]。

据报道显示，用乙醇提取秋茄根的有效物质，治疗风湿性关节炎的效果比用水煮的效果要好得多[3]。近年来水培生菜的技术已经成熟，生产量迅速增长，能够满足人们食用安全蔬菜的要求。据文献报道，生菜具有较强的抗盐性，在低浓度海水中培育生菜的试验已经取得成功。杨小锋等采用海水灌溉的方法，通过无土栽培技术，对生菜海水灌溉最佳浓度进行研究，结果表明生菜海水灌溉最适宜浓度为14.5％[4]。

本次实验是首次将秋茄利用在农业方面，将采集于泉州湾河口湿地的自然保护区内的秋茄，提取秋茄有效物质，配制成各个浓度梯度后，在各浓度海水下培育出生菜幼苗，研究其生长状况，筛选出最适秋茄根提取物浓度及其相应的海水培育浓度。期望将秋茄开发出蔬菜耐盐剂，发展海洋蔬菜这一新型农业，提供第一手探索。

2.材料与方法

“四季高产抗热耐抽苔全年生菜”种子：购于福建省泉州市鲤城区中山南路206号华雪蔬菜种子经营店；秋茄：采自泉州湾河口湿地桃花山海滩地段。

仪器：J02087光照培养箱、1023-800电动离心机、HC4001电子天平、粉碎机、US3数码液晶显微镜、麦迪奥克数码显微系统、100mm培养皿。

试剂：95%乙醇、无水乙醇、纯净水；取自泉州市东海湾滨海公园附近海域的海水（含盐度27‰）。

实验方法：

（1）秋茄提取物的制备：称取200ｇ已粉碎的秋茄各部分，加入200mL超纯水，振荡混匀30min，放入10mL离心管中，4000r/min离心10min；取上清液，过孔径0.45mm的滤器，以95%乙醇加热回流提取，浓缩提取液呈膏状物，装入棕色安捷伦瓶中，冷冻保存待用。根据秋茄根、茎、叶膏状提取物与纯净水的质量体积比，可配制相应百分比的梯度溶液。

（2）筛选秋茄效应器官及提取物浓度：挑选大小形态基本一致且颗粒饱满的生菜种子360颗，分成6组，即纯净水、20%、40%、60%、80%、100%组，每组3个培养皿，各放20颗种子。浸泡24h后，洗净去除浸泡液，加入等量的纯净水于培养皿中将种子保湿，放置在23℃的恒温培养箱中遮光黑暗下培养，每8小时观察一次，及时补充纯净水以保持种子处于湿润状态。当生菜幼苗长出两片真叶之后，计算根茎长及鲜重。

（3）生菜幼苗的获得：将2520粒生菜种子平均分配至84个培养皿中（30粒/皿），21个为1组，共4组，分别标注：纯净水、20%、30%、40%根提取物，纯净水组为对照组，置于23℃的培养箱中24h后，洗去浸泡液备用。将上述每组分7小组，每小组3个培养皿；该7小组的种子分别用等量的纯净水、10%、20%、30%、40%、50%、60%的海水溶液培养。23℃培养箱黑暗发芽培养后，继续在光照强度为6000LX的光照培养箱培养，每隔8小时观察一次，注意保持湿润。待15d后，生菜幼苗长出两片真叶即可进行各项指标的测定。

生菜幼苗各指标的测定：待生菜种子长出幼芽时，即可计算发芽率，即试验种子的发芽数与试验种子的总数百分比。待生菜幼苗全部都长出2片真叶时，分别从每组实验中随机挑选5株幼苗，并用毫米尺对生菜幼苗的主根长采用画点连线法进行测量，用电子天平称量生菜幼苗的鲜重量。

数据处理：利用Excel2019和SPSS18.0软件，进行多重比较分析（LSD），即组内及组间的差异分析，实验组与对照组之间的差异采用t检验进行显著性分析，F方差齐性检验采用one-way ANOVA。p＞0.05，差异不显著；p＜0.05，差异显著。

3.结果及分析

3.1秋茄效应器官及提取物浓度的筛选

经测定与分析得出：浓度为20%-40%的秋茄根提取物浓度可作为生菜幼苗生长的效应浓度范围，在此基础上探究秋茄根取物对生菜在海水环境下的影响。

3.2秋茄根提取物对海水培育生菜发芽率的影响

蔬菜种子发芽的内部条件是种子发育完全成熟以及内在结构完好，具有适当的外在环境条件下才能正常发芽。由图1得知，单组内相同浓度海水条件下，经过用不同浓度的秋茄根提取物浸泡处理，对生菜幼苗的生长的影响存在差异。在单组内进行单样本t检验后，与对照组相比，50%海水、60%海水浓度下有显著差异，再用30%秋茄根提取物浸种处理后，对生菜种子的发芽具有显著的促进作用。这可能是由于秋茄根提取物中的多酚类（单宁、黄酮类）具有抗氧化、消除自由基的作用[5]，从而起到红树植物多酚含量与缓解盐胁迫的相关性作用[6]。可见秋茄根提取物中的活性成分应该是多酚类对生菜种子发芽起到一定的保护作用，从而增强其海水适应性。综合分析得出：用30%秋茄根提取物浸种处理生菜种子，在50%海水、60%海水浓度环境下，其发芽率不低于80%，位于高位水平。

图1稀释海水条件下秋茄根提取物对生菜发芽率的影响

注：大小写字母分别表示组间和组内差异显著。

3.3秋茄根提取物对海水培育生菜幼苗根长的影响

通过测量根长进一步探究不同浓度秋茄根提取物溶液对处于稀释海水状态下的生菜幼苗生长发育状况的影响。由图2得知，单组内相同浓度海水中不同浓度的秋茄根提取物，对生菜幼苗根长的有显著影响。通过方差分析，20%的秋茄根提取物溶液对各浓度海水下的根长正生长有显著差异，各大组之间进行两两比较后有显著差异，呈现逐渐下降的分布状况。分析显示：经20%的秋茄根提取物溶液处理，生菜幼苗根可在上限浓度为40%海水条件下正常生长。

图2稀释海水条件下秋茄根提取物对生菜根长的影响

3.4秋茄根提取物对海水培育生菜幼苗生物量的影响

生物量是植物对盐胁迫响应的综合体现与反应。由图3得知，单组内相同浓度海水中不同浓度的秋茄根提取物，对生菜幼苗的影响效果不同。在单组内进行单样本t检验后，结果显示20%秋茄根提取物对纯净水、10%、20%海水浓度下正效应显著极差异。但是，20%秋茄根提取物对40%、50%海水浓度下的正效应呈现显著差异。因此显示：20%秋茄根提取物对生菜幼苗生物量的正效应高海水浓度为40%、50%。

图3 稀释海水条件下秋茄根提取物对生菜幼苗生物量的影响

4结论与展望

本实验在海水体积浓度为40％（盐浓度为1.08%）的条件下，测定了浓度为30%秋茄根提取物溶液浸种后的生菜种子的发芽率、根长和生物量，综合分析得出：20%至30%的秋茄根提取物溶液浸泡种子后，在耐受海水浓度40%的条件下能正常生长。本实验探讨通过秋茄根提取物溶液浸种后生菜在稀释海水条件下的形态结构发育状况，为利用海水培育该作物提供理论依据。到目前为止，尚未见到来自于秋茄的活性化合物应用在农业方面的报道，本实验首次开展了秋茄提取物对稀释海水培育生菜幼苗具有明显正效应的研究，显示出利用海洋资源秋茄以及海水，应用于生菜水培生产，具有新型的农业前景。如果用适宜浓度的秋茄提取物浸种提高海水胁迫下种子抗海水胁迫性，这无疑是对海水农业带来一个福音，也是对淡水资源的一个重要保护。

本实验仍存在不足之处，实验测量分析只是在生菜幼苗的生长形态方面进行初步实验，在今后还可对生菜幼苗的微观结构、维生素C、叶绿素含量、POD活性以及可食部分游离氨基酸和纤维素含量等更深入的生理生化指标以及秋茄繁殖器官的提取物进行研究，使该领域的研究成果更加深入与充实。

参考文献

[1]王丹. 硅提高烟草幼苗抗盐性的效果及作用机理[D].山东农业大学,2022.

[2]陈铁寓,龙盛京,等．秋茄的化学成分和药理作用研究概况[J]．西北药学杂志,2006,21,(3):137-138.

[3]王友绍,何磊,王清吉,等.药用红树植物的化学成分及其药理研究进展[J].中国海洋药物,2004,2(98):26.

[4]杨小锋,李劲松,杨沐，等.生菜海水灌溉适宜浓度的筛选[J]. 北方园艺,2011(18):1-5.

[5]Hsu F L, Nonaka GI. NishiokaI.Tannins and related canpounds.XXXI .Isolation and characterization of proanthocyanidins in Kandeliacandel(L)Druce[J].Chem Pham Bulh,1985,33:3142-3152.

[6]Muthukumarasamy M, Gupta S D,Pannerselvam R. Enhancanent of peroxidase, polyphenol oxidase and superoxide dismutase activity by triadimefon in NaCl stressed Paphanus sativus L.[J].Biol Plant,2000,43:317-320.