肉苁蓉生殖生长期营养分配和水分供给动态研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
81102748
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
22.0万
负责人：
徐荣
依托单位：
中国医学科学院药用植物研究所
学科分类：
H3201.中药资源
结题年份：
2014
批准年份：
2011
项目状态：
已结题
起止时间：
2012-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
于晶；黄小方；吴剑威；王霞；刘同宁；陈君；
关键词：
梭梭肉苁蓉生殖生长营养分配液流

项目摘要

针对目前濒危药材肉苁蓉种源严重不足，种子形成过程中与寄主植物关系及其内在物质转移规律不详等问题，本研究运用"TDP植物液流测定技术"等植物生理生态学和分析化学研究领域的先进技术，探明肉苁蓉生殖生长期与寄主梭梭间的物质传送关系及肉苁蓉自身营养物质转化规律；结合定位观测、营养元素和成分测定、生态因子统计分析等手段，研究肉苁蓉生殖生长阶段营养分配和水分供给动态，明确寄主梭梭和肉质茎状态对其花序、种子等生殖器官数量性状的影响，探究其生殖生长过程中物质和水分运输的本质特性、明确影响肉苁蓉种子形成过程的关键因子；研究结果对发掘肉苁蓉种子生产潜力，提高肉苁蓉种子产量和质量具有重要的理论意义和实际应用价值。

结项摘要

肉苁蓉为列当科多年生寄生性草本植物，是我国西北干旱区传统名贵中药材，有补肾益精、润肠通便、延缓衰老等功效，为滋补上品，开发潜力巨大。由于无节制地采伐，肉苁蓉野生资源已濒临灭绝。. 针对目前肉苁蓉种源严重不足，种子形成过程中肉苁蓉与寄主植物关系及其内在物质转移规律不详等问题，本项目在课题组多年工作基础上，运用"TDP植物液流测定技术"等植物生理生态和分析化学领域先进方法，结合定位观测、营养元素和成分测定等研究肉苁蓉生殖生长阶段营养分配和水分供给动态。主要结论如下：. (1) 肉苁蓉寄生根和寄主梭梭茎干的液流速率具有明显单峰型日变化规律，液流启动时间、到达峰值时间和停止时间存在差异；晴天液流速率约是雨天的两倍；寄生根液流速率最高值约为1.0-3.0 cm∙h-1，明显高于非寄生根；季节变化呈现“先高后低”的趋势，整体上以生殖生长期（5-7月）较高。肉苁蓉寄生根和非寄生根的液流速率与太阳辐射强度、风速极显著正相关，与空气相对湿度极显著负相关；而影响茎干液流速率的最重要因子为空气温度。. (2) 出土期至盛花期肉苁蓉各部位生物量分配顺序均为肉质茎>花轴>花序端，含水量高低顺序为肉质茎>花轴>花序端>花果>寄生根>寄主梭梭枝条。肉苁蓉不同生育期不同部位样品在1080-1020cm-1范围内各部位的指纹特征呈明显递变趋势，不同部位间有效成分含量也具有一定的变化规律，但差异更显著。肉苁蓉中10种必需营养元素含量为N﹥K﹥Ca﹥P﹥Mg﹥Fe﹥Zn﹥Mn﹥Cu﹥Ni；各生育期营养元素总含量为盛花期﹥初花期﹥末花果期﹥出土期。盛花期是物质积累和矿质营养元素吸收转化高峰期，是种子形成的关键期。. (3) 明确了寄主梭梭和肉质茎状态对其花序、种子等生殖器官数量性状的影响，末花期进行营养调控可使单株种子产量平均提高1.85g，结实率提高29.0%，单果种子产量提高122.4%；影响肉苁蓉种子形成过程的关键因素主要为肉质茎的总体营养物质量和花序的健康程度。. 本项目探明了肉苁蓉生殖生长期与寄主梭梭间的物质传送关系及肉苁蓉自身物质分配和转化规律；揭示了肉苁蓉和寄主梭梭生存策略的生态适应性，对发掘肉苁蓉种子生产潜力，提高肉苁蓉种子产量和质量具有重要的理论指导和实际应用价值，对肉苁蓉人工种植、资源保护和可持续利用有重要意义。