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摘要：本研究分析了不同盐浓度处理对乌拉尔甘草（Glycyrrihiza uralensis）和黄甘草（Glycyrrhizae eurycarpa）幼苗生长状况及甘草多糖含量积累的影响。研究发现50 mmol·L-1 NaCl处理下，两种甘草的生长状态均优于处理组，乌拉尔甘草和黄甘草在35d时的株高分别比对照组提高了38%和27%，根长分别增加了68%和48%。而高浓度盐处理（200和400 mmol·L-1 NaCl）抑制了甘草的生长。此外，50 mmol·L-1 NaCl处理显著提高了两种甘草中的甘草多糖含量，处理 35 d后，乌拉尔叶片中多糖含量比对照组增加了7%，根中增加了11%，而黄干草叶和根中多糖含量比对照组分别增加了5%和7%。盐处理下乌拉尔甘草幼苗的株高、鲜重及多糖含量均显著高于黄甘草幼苗。结果表明，适量浓度的盐处理可以促进甘草的生长及甘草多糖的积累，乌拉尔甘草相较于黄甘草在盐处理下生长更好，且能积累更多的甘草多糖。
关键词：盐处理， 乌拉尔甘草， 黄甘草， 多糖
中图分类号：S567.7+1
甘草（Glycyrrhiza） 别名甜草、美草等，属豆科多年生草本植物，其具有抗溃疡、抗炎、抗菌、解毒等多种药理作用，被广泛应用于食品、烟草、化妆品等领域[1-2]。甘草主要分布于我国西北部的内蒙、新疆、甘肃等地区，喜光照、耐热、耐干旱、耐寒及耐盐碱，是干旱半干旱地区重要的植物资源之一[3]，也是我国常见的传统药用植物之一[4]。
目前发现甘草的主要有效成分包括甘草酸、黄酮类、多糖类等[5]。据有关报道，甘草多糖是一种新发现的生物活性多糖，是从甘草中提取出的一类α-D-吡喃多糖[6]，其作为甘草重要的活性成分之一，已被发现具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化和抑菌、免疫调节等生理活性[7-9]。甘草主要分布于我国三北干旱盐碱化地区，具有较强的耐盐性，了解甘草对盐的适应机制，并探索其有效成分在盐碱环境下的积累特征，是对甘草开发利用的基础。已有研究表明适度的盐处理有利于甘草酸及黄酮的积累[10，11]，但有关甘草多糖在盐处理条件下的积累特征还未见报道。因此本研究将以乌拉尔甘草和黄甘草为材料，对盐处理下两种甘草幼苗生长以及多糖积累特性的变化进行初步研究，为甘草在盐碱化地区进一步的开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
乌拉尔甘草（Glycyrrihiza uralensis）和黄甘草（Glycyrrhizae eurycarpa）种子购自于甘肃武威，用4% KMnO4溶液消毒30分钟，漂洗干净后于25℃恒温培养箱中培养两到三天待发芽后移植于穴盆中。当出苗35d时，选取长势一致的幼苗进行盐处理。Hoagland营养液（表1）为对照（control） ，在Hoagland营养液中分别添加50 、200和400 mmol·L -1 NaCl进行盐处理，每两天更换营养液。在处理7 d、14 d、21 d、28 d和35 d时取样，进行两种甘草幼苗生长指标及多糖含量的测定。
1.2 实验方法
1.2.1 生长指标测量
使用直尺和电子天平测定株高、主根长以及鲜重
1.2.2多糖的含量测定
（1）多糖含量的測定使用浓硫酸-苯酚法[12]。
标准曲线的制作：取11支20 ml刻度试管，从0到10分别编号，按表1加入溶液和水。
按顺序向试管内分别加入1 mL 9%苯酚溶液，5 mL的浓硫酸，摇匀。放置30 min后，在485 nm波长处测定吸光度，将所得数据进行一元线性回归，得蔗糖浓度（X） -吸光度（A）方程： X= （A+ 0.0318） /0.0067，相关系数R? = 0.9966，根据上述方程查出甘草多糖的含量[13-15]。
（2）甘草多糖的提取：称取三份0.1 g左右的干样品。放入3支试管中，加入10 mL蒸馏水，塑料薄膜封口，在沸水中提取。提取液过滤在25 mL容量瓶中，定容到刻度。
（3）测定：量取0.5 mL样品液于试管中，加蒸馏水1.5 mL。步骤与制作标准曲线相同，由标准曲线查出多糖含量。
（4）结果计算：按下式计算测试样品的多糖含量。
甘草多糖含量= 从标准曲线查得糖含量
×提取液体积×稀释倍数
×100%
测定用样品液的体积
样品重量×106
1.3 数据分析
原始数据采用Excel 2010软件，SPSS17.0统计软件进行处理，LSD法比较平均值（P<0.05）。
2 结果
2.1 盐处理对甘草生长的影响
2.1.1盐处理对幼苗地上部生长的影响
从表3可以看出，随着盐浓度的增加，两种甘草的株高先增高后降低，在50 mmol·L-1 NaCl处理下，生长均受到促进，株高始终高于对照组，在7d时乌拉尔甘草和黄甘草分别增加了30%和39%，在21d时分别增加了22%和29%，35 d时分别增加了38%和27%。而在200、400 mmol·L-1 NaCl处理下它们的生长均受到抑制，株高显著低于对照组，经盐长期处理在28d后，200 mmol·L-1时乌拉尔甘草和黄甘草分别降低了28%和29%，并且400 mmol·L-1时分别降低了31%和37%，处理35 d后分别降低了29%和39%。此外，随着盐浓度的增加，两种甘草的叶鲜重也出现了先增长后下降的趋势（表4），50 mmol·L-1 NaCl处理35 d，乌拉尔甘草和黄甘草的叶鲜重分别比对照增加了12%和19%。在相同处理条件下，乌拉尔甘草的叶鲜重显著高于黄甘草。由此可知，适量浓度的盐（50 mmol·L-1 NaCl）促进了甘草植株叶的生长，而高浓度的盐则抑制了甘草幼苗叶的生长，并且乌拉尔甘草比黄甘草更加适合在盐渍环境中生长。 2.1.2盐处理对幼苗根生长的影响
由表5中数据可看出，乌拉尔甘草在50 mmol·L-1 NaCl处理下主根长显著高于对照组。在短期盐处理下（7 d），黄甘草主根生长的变化不明显，但随着50 mmol·L-1 NaCl处理时间的增加，主根长显著高于对照组，处理 35d后比对照组增加了18%。但是高浓度盐处理（200 mmol·L-1和400 mmol·L-1 NaCl）下两种甘草主根生长在整个处理时期始终受到显著抑制，如200 mmol·L-1处理35 d后，乌拉尔甘草和黄甘草的主根长与对照相比分别降低了5%和4%，400 mmol·L-1处理35 d后，与对照相比分别降低了9%和11%。此外，长期盐处理下，50 mmol·L-1 NaCl也显著提高了两种甘草的根鲜重，50 mmol·L-1 NaCl处理35d时分别比对照增加了68%和48%。在高浓度盐 （200 mmol·L-1和400 mmol·L-1 NaCl） 处理下，与对照相比，两种甘草的鲜重也受到显著抑制，但乌拉尔甘草的根鲜重显著高于黄甘草（表6）。总体来讲，50 mmol·L-1 NaCl處理能够促进两种甘草根的生长，且乌拉尔甘草在盐处理下根的生长状况比黄甘草更佳。
2.2盐处理对甘草多糖积累的影响
图1中可以看出，50 mmol·L-1 NaCl处理均促进了两种甘草多糖的积累，短期处理下（7 d）乌拉尔叶中多糖含量比对照组增加了10%，根中增加了6%，而黄干草叶中多糖含量比对照组增加了4%，根中增加了6%。但随着盐浓度的增加，两种甘草叶和根中的甘草多糖积累均受到显著抑制，在400 mmol·L-1 NaCl处理时，乌拉尔甘草叶和根中多糖含量比对照降低了分别降低了52%和42%，黄干草叶和根中多糖含量也比对照降低了近50%。由图2可知，长期盐处理（35 d）下，50 mmol·L-1 NaCl也表现出对甘草多糖积累的促进作用，其中乌拉尔叶中的多糖比对照增加了7%，根中增加了11%，而黄干草叶和根中多糖含量也比对照组分别增加了5%和7%。但是高浓度盐却抑制了多糖的积累，如在400 mmol·L-1 NaCl处理时，乌拉尔甘草叶中多糖比对照降低了29%，根中降低了35%，而黄干草叶和根中多糖则均比对照分别降低了40%左右。两种甘草相比较，发现无论在短期适量盐处理下（7 d），还是在长期适量盐处理下（35 d），乌拉尔甘草中的多糖积累均显著高于黄甘草。综上所述，适量浓度的盐处理对甘草多糖的积累有促进作用，且乌拉尔甘草能够在盐处理下积累更多的多糖。
3结论与讨论
盐胁迫对植物最普遍、最显著的影响反映在生长状况上。通常高浓度的盐使植物的生长受到抑制，但低浓度的盐处理则对于一些耐盐植物的生长具有益作用，如：50 mmol·L-1 NaCl促进了霸王（Zygophyllum xanthoxylum） 的生长和生物量积累[16]，此外还发现50 mmol·L-1 NaCl处理下铁皮石斛（Dendrobium officinale）中的多糖含量最高[17]。此外也有研究发现，盐处理浓度为120 mmol·L-1时，羊草（Leymus chinensis）株高的涨幅要大于在盐处理浓度240 mmol·L-1时的涨幅[18]。本研究中两种甘草幼苗在盐处理下仍能保持正常的生理活动并且也能在适量盐处理（50 mmol·L-1 NaCl）下表现出生长旺盛，根系粗壮等良好的生长特征，说明适量盐处理也可以促进甘草的生长。万世杰和梁玉玲[19]在对甘草的研究中也发现，当培养基中添加的NaCl浓度低于85.5 mmol·L-1时，随着NaCl胁迫程度的增加，胀果甘草子叶愈伤组织的生长量总体呈现升高的趋势，这与我们的研究结果有相似之处。而高盐胁迫下（200、400 mmol·L -1）甘草株高、主根长及鲜重与对照相比均有显著或极显著下降，这也与杨秀红[20]和唐晓敏等[21]的研究结果相似，说明高盐胁迫对甘草生长有抑制作用。目前普遍认为，适量盐能促进植物生长的原因主要是，Na+能够增加植物细胞的渗透势，如：盐碱地中生长的植物碱蓬等能在盐渍环境中吸收大量Na+，并贮存于植物液泡作为渗透调节剂，维持细胞的渗透势，增加细胞的含水量，由此来适应外界的盐渍环境，进而促进植物的生长[22]。而甘草是一种泌盐植物，其叶片通过分泌出多余的盐，由此来减轻盐分对植物的伤害，使甘草能够在盐渍环境中正常生长[23]。此外，本研究还发现乌拉尔甘草的生长显著优于黄甘草，更加适应盐渍环境，这也与陈小娜等[24]的研究结果相似，均表明乌拉尔甘草在盐渍地中的适应性更好。
本研究中，低浓度盐处理促进了两种甘草生长及幼苗多糖的积累，而高浓度盐处理抑制了甘草生长以及多糖的积累，且乌拉尔甘草在盐处理下多糖的积累显著高于黄甘草。有关盐处理可以促进多糖积累在其他植物中也有类似发现，如用100 mmol·L-1 NaCl胁迫下处理的小黑麦（Secale） [25]以及NHC（New Hy Crested Wheatgrass）牧草[26] 21 d后，可溶性糖和多糖显著提高，说明盐胁迫下处理下可以提高可溶性糖含量，从而降低渗透势，增加细胞的吸水能力，以缓解盐胁迫对植物的伤害;用50%海水灌溉的芦荟（Aloe vera）中的多糖含量可比对照的增加2-3倍[27];用100 mmol·L-1 NaCl培养发菜到第8 d时，比正常培养的发菜多糖分泌量提高了27.6%[28];300 mmol·L-1NaCl培养发菜到第6 d时，发菜胞外多糖的产量增加了50.3%[29]。盐处理之所以能够促进多糖的增加是由于多糖可以作为一种逆境保护机制（体外抗氧化能力），当外界环境变化对细胞造成危害时，多糖对自由基产生一定的清除作用以此来保护细胞。本研究中50 mmol·L-1NaCl处理下甘草多糖的积累显著高于对照组，且叶中甘草多糖的积累显著高于根中甘草多糖的积累，说明适量盐促进多糖的积累，提高了抗氧化能力，马红等[11]的研究也同时发现在该浓度盐处理下，两种甘草中的抗氧化系统酶活性显著提高。乌拉尔甘草比黄甘草积累了更多的多糖，说明乌拉尔甘草更适合在盐碱地推广种植，适宜进一步开发利用其蕴含的有效活性物质。 本实验在室温盆栽条件下通过不同浓度的NaCl处理，对两种甘草生长及多糖含量积累的影响进行了初步探讨，研究表明适量盐有助于甘草的生长及多糖的积累，并且乌拉尔甘草生长状态更好，能积累更多的多糖，因此更适合在盐碱地种植，这一结论可以为在盐碱化地区对甘草进一步开发利用提供一定的理论依据。
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甘草（Glycyrrhiza） 别名甜草、美草等，属豆科多年生草本植物，其具有抗溃疡、抗炎、抗菌、解毒等多种药理作用，被广泛应用于食品、烟草、化妆品等领域[1-2]。甘草主要分布于我国西北部的内蒙、新疆、甘肃等地区，喜光照、耐热、耐干旱、耐寒及耐盐碱，是干旱半干旱地区重要的植物资源之一[3]，也是我国常见的传统药用植物之一[4]。
目前发现甘草的主要有效成分包括甘草酸、黄酮类、多糖类等[5]。据有关报道，甘草多糖是一种新发现的生物活性多糖，是从甘草中提取出的一类α-D-吡喃多糖[6]，其作为甘草重要的活性成分之一，已被发现具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化和抑菌、免疫调节等生理活性[7-9]。甘草主要分布于我国三北干旱盐碱化地区，具有较强的耐盐性，了解甘草对盐的适应机制，并探索其有效成分在盐碱环境下的积累特征，是对甘草开发利用的基础。已有研究表明适度的盐处理有利于甘草酸及黄酮的积累[10，11]，但有关甘草多糖在盐处理条件下的积累特征还未见报道。因此本研究将以乌拉尔甘草和黄甘草为材料，对盐处理下两种甘草幼苗生长以及多糖积累特性的变化进行初步研究，为甘草在盐碱化地区进一步的开发利用提供理论依据。
1 材料与方法
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1.2 实验方法
1.2.1 生长指标测量
使用直尺和电子天平测定株高、主根长以及鲜重
1.2.2多糖的含量测定
（1）多糖含量的測定使用浓硫酸-苯酚法[12]。
标准曲线的制作：取11支20 ml刻度试管，从0到10分别编号，按表1加入溶液和水。
按顺序向试管内分别加入1 mL 9%苯酚溶液，5 mL的浓硫酸，摇匀。放置30 min后，在485 nm波长处测定吸光度，将所得数据进行一元线性回归，得蔗糖浓度（X） -吸光度（A）方程： X= （A+ 0.0318） /0.0067，相关系数R? = 0.9966，根据上述方程查出甘草多糖的含量[13-15]。
（2）甘草多糖的提取：称取三份0.1 g左右的干样品。放入3支试管中，加入10 mL蒸馏水，塑料薄膜封口，在沸水中提取。提取液过滤在25 mL容量瓶中，定容到刻度。
（3）测定：量取0.5 mL样品液于试管中，加蒸馏水1.5 mL。步骤与制作标准曲线相同，由标准曲线查出多糖含量。
（4）结果计算：按下式计算测试样品的多糖含量。
甘草多糖含量= 从标准曲线查得糖含量
×提取液体积×稀释倍数
×100%
测定用样品液的体积
样品重量×106
1.3 数据分析
原始数据采用Excel 2010软件，SPSS17.0统计软件进行处理，LSD法比较平均值（P<0.05）。
2 结果
2.1 盐处理对甘草生长的影响
2.1.1盐处理对幼苗地上部生长的影响
从表3可以看出，随着盐浓度的增加，两种甘草的株高先增高后降低，在50 mmol·L-1 NaCl处理下，生长均受到促进，株高始终高于对照组，在7d时乌拉尔甘草和黄甘草分别增加了30%和39%，在21d时分别增加了22%和29%，35 d时分别增加了38%和27%。而在200、400 mmol·L-1 NaCl处理下它们的生长均受到抑制，株高显著低于对照组，经盐长期处理在28d后，200 mmol·L-1时乌拉尔甘草和黄甘草分别降低了28%和29%，并且400 mmol·L-1时分别降低了31%和37%，处理35 d后分别降低了29%和39%。此外，随着盐浓度的增加，两种甘草的叶鲜重也出现了先增长后下降的趋势（表4），50 mmol·L-1 NaCl处理35 d，乌拉尔甘草和黄甘草的叶鲜重分别比对照增加了12%和19%。在相同处理条件下，乌拉尔甘草的叶鲜重显著高于黄甘草。由此可知，适量浓度的盐（50 mmol·L-1 NaCl）促进了甘草植株叶的生长，而高浓度的盐则抑制了甘草幼苗叶的生长，并且乌拉尔甘草比黄甘草更加适合在盐渍环境中生长。 2.1.2盐处理对幼苗根生长的影响
由表5中数据可看出，乌拉尔甘草在50 mmol·L-1 NaCl处理下主根长显著高于对照组。在短期盐处理下（7 d），黄甘草主根生长的变化不明显，但随着50 mmol·L-1 NaCl处理时间的增加，主根长显著高于对照组，处理 35d后比对照组增加了18%。但是高浓度盐处理（200 mmol·L-1和400 mmol·L-1 NaCl）下两种甘草主根生长在整个处理时期始终受到显著抑制，如200 mmol·L-1处理35 d后，乌拉尔甘草和黄甘草的主根长与对照相比分别降低了5%和4%，400 mmol·L-1处理35 d后，与对照相比分别降低了9%和11%。此外，长期盐处理下，50 mmol·L-1 NaCl也显著提高了两种甘草的根鲜重，50 mmol·L-1 NaCl处理35d时分别比对照增加了68%和48%。在高浓度盐 （200 mmol·L-1和400 mmol·L-1 NaCl） 处理下，与对照相比，两种甘草的鲜重也受到显著抑制，但乌拉尔甘草的根鲜重显著高于黄甘草（表6）。总体来讲，50 mmol·L-1 NaCl處理能够促进两种甘草根的生长，且乌拉尔甘草在盐处理下根的生长状况比黄甘草更佳。
2.2盐处理对甘草多糖积累的影响
图1中可以看出，50 mmol·L-1 NaCl处理均促进了两种甘草多糖的积累，短期处理下（7 d）乌拉尔叶中多糖含量比对照组增加了10%，根中增加了6%，而黄干草叶中多糖含量比对照组增加了4%，根中增加了6%。但随着盐浓度的增加，两种甘草叶和根中的甘草多糖积累均受到显著抑制，在400 mmol·L-1 NaCl处理时，乌拉尔甘草叶和根中多糖含量比对照降低了分别降低了52%和42%，黄干草叶和根中多糖含量也比对照降低了近50%。由图2可知，长期盐处理（35 d）下，50 mmol·L-1 NaCl也表现出对甘草多糖积累的促进作用，其中乌拉尔叶中的多糖比对照增加了7%，根中增加了11%，而黄干草叶和根中多糖含量也比对照组分别增加了5%和7%。但是高浓度盐却抑制了多糖的积累，如在400 mmol·L-1 NaCl处理时，乌拉尔甘草叶中多糖比对照降低了29%，根中降低了35%，而黄干草叶和根中多糖则均比对照分别降低了40%左右。两种甘草相比较，发现无论在短期适量盐处理下（7 d），还是在长期适量盐处理下（35 d），乌拉尔甘草中的多糖积累均显著高于黄甘草。综上所述，适量浓度的盐处理对甘草多糖的积累有促进作用，且乌拉尔甘草能够在盐处理下积累更多的多糖。
3结论与讨论
盐胁迫对植物最普遍、最显著的影响反映在生长状况上。通常高浓度的盐使植物的生长受到抑制，但低浓度的盐处理则对于一些耐盐植物的生长具有益作用，如：50 mmol·L-1 NaCl促进了霸王（Zygophyllum xanthoxylum） 的生长和生物量积累[16]，此外还发现50 mmol·L-1 NaCl处理下铁皮石斛（Dendrobium officinale）中的多糖含量最高[17]。此外也有研究发现，盐处理浓度为120 mmol·L-1时，羊草（Leymus chinensis）株高的涨幅要大于在盐处理浓度240 mmol·L-1时的涨幅[18]。本研究中两种甘草幼苗在盐处理下仍能保持正常的生理活动并且也能在适量盐处理（50 mmol·L-1 NaCl）下表现出生长旺盛，根系粗壮等良好的生长特征，说明适量盐处理也可以促进甘草的生长。万世杰和梁玉玲[19]在对甘草的研究中也发现，当培养基中添加的NaCl浓度低于85.5 mmol·L-1时，随着NaCl胁迫程度的增加，胀果甘草子叶愈伤组织的生长量总体呈现升高的趋势，这与我们的研究结果有相似之处。而高盐胁迫下（200、400 mmol·L -1）甘草株高、主根长及鲜重与对照相比均有显著或极显著下降，这也与杨秀红[20]和唐晓敏等[21]的研究结果相似，说明高盐胁迫对甘草生长有抑制作用。目前普遍认为，适量盐能促进植物生长的原因主要是，Na+能够增加植物细胞的渗透势，如：盐碱地中生长的植物碱蓬等能在盐渍环境中吸收大量Na+，并贮存于植物液泡作为渗透调节剂，维持细胞的渗透势，增加细胞的含水量，由此来适应外界的盐渍环境，进而促进植物的生长[22]。而甘草是一种泌盐植物，其叶片通过分泌出多余的盐，由此来减轻盐分对植物的伤害，使甘草能够在盐渍环境中正常生长[23]。此外，本研究还发现乌拉尔甘草的生长显著优于黄甘草，更加适应盐渍环境，这也与陈小娜等[24]的研究结果相似，均表明乌拉尔甘草在盐渍地中的适应性更好。
本研究中，低浓度盐处理促进了两种甘草生长及幼苗多糖的积累，而高浓度盐处理抑制了甘草生长以及多糖的积累，且乌拉尔甘草在盐处理下多糖的积累显著高于黄甘草。有关盐处理可以促进多糖积累在其他植物中也有类似发现，如用100 mmol·L-1 NaCl胁迫下处理的小黑麦（Secale） [25]以及NHC（New Hy Crested Wheatgrass）牧草[26] 21 d后，可溶性糖和多糖显著提高，说明盐胁迫下处理下可以提高可溶性糖含量，从而降低渗透势，增加细胞的吸水能力，以缓解盐胁迫对植物的伤害;用50%海水灌溉的芦荟（Aloe vera）中的多糖含量可比对照的增加2-3倍[27];用100 mmol·L-1 NaCl培养发菜到第8 d时，比正常培养的发菜多糖分泌量提高了27.6%[28];300 mmol·L-1NaCl培养发菜到第6 d时，发菜胞外多糖的产量增加了50.3%[29]。盐处理之所以能够促进多糖的增加是由于多糖可以作为一种逆境保护机制（体外抗氧化能力），当外界环境变化对细胞造成危害时，多糖对自由基产生一定的清除作用以此来保护细胞。本研究中50 mmol·L-1NaCl处理下甘草多糖的积累显著高于对照组，且叶中甘草多糖的积累显著高于根中甘草多糖的积累，说明适量盐促进多糖的积累，提高了抗氧化能力，马红等[11]的研究也同时发现在该浓度盐处理下，两种甘草中的抗氧化系统酶活性显著提高。乌拉尔甘草比黄甘草积累了更多的多糖，说明乌拉尔甘草更适合在盐碱地推广种植，适宜进一步开发利用其蕴含的有效活性物质。 本实验在室温盆栽条件下通过不同浓度的NaCl处理，对两种甘草生长及多糖含量积累的影响进行了初步探讨，研究表明适量盐有助于甘草的生长及多糖的积累，并且乌拉尔甘草生长状态更好，能积累更多的多糖，因此更适合在盐碱地种植，这一结论可以为在盐碱化地区对甘草进一步开发利用提供一定的理论依据。
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