1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
课题意义：半夏的人工栽培、组织培养、脱毒快繁技术近年来都有较多研究，而对于半夏的无土栽培则研究较少。本课题对于半夏无土栽培进行探索实践，初步研究植物生长调节剂（细胞分裂素、乙烯利）对半夏生长发育（株高、叶片长度和宽度、茎直径、珠芽个数、珠芽直径）的影响，用HPLC法测定半夏化学成分（鸟苷），对半夏化学成分草酸含量的测定方法进行摸索，研究上述植物生长调节剂对半夏化学成分的影响。半夏中含有多种成分，其中鸟苷是研究较多的成分，此外还有草酸和麻黄碱也经常被报道，半夏有效成分尚不十分明确，探索其成分的变化规律，有助于帮助半夏实现栽培质量控制的目标。植物生长调节剂（细胞分裂素、乙烯利）是栽培中常用的调节手段，在半夏相关研究中报道也较少。因此本课题对于在生产中运用植物生长调节剂控制半夏质量具有重要的实践意义。
国内外研究概况：半夏为天南星科植物半夏Pinelliaternata(Thunb.)Breit.的干燥块茎。性温味辛，有小毒，归脾、胃、肺经。具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的功效。
半夏作为我国大宗常用药材，在市场需求上供不应求。随着野生半夏资源的日渐消减，半夏的人工栽培己成为保证半夏主要来源的重要方法。半夏人工栽培的繁殖方式有种子繁殖、珠芽繁殖、块茎繁殖。由于半夏有性繁殖系数较低，以块茎和珠芽繁殖为主。半夏组织培养技术最早报道于1983年，目前，可用于半夏组织培养的原始材料主要有半夏块茎、叶片、株芽和叶柄，其中以叶柄和株芽的愈伤组织诱导效果最好。半夏的脱毒快繁技术也一直是研究的重点，研究表明脱毒半夏比未脱毒半夏的产量至少要提高50%以上。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标：初步研究植物生长调节剂（细胞分裂素、乙烯利）的不同浓度处理对半夏的生长发育（株高、叶片长度和宽度、茎直径、珠芽个数、珠芽直径）的影响、对半夏化学成分（鸟苷）的影响、半夏化学成分（草酸）含量测定方法的摸索。
研究内容：用无土栽培方式种植半夏，使用不同植物生长调节剂（细胞分裂素、乙烯利）对半夏进行处理，观察处理后的生长状况并记录一系列生长发育数据（株高、叶片长度和宽度、茎直径、珠芽个数、珠芽直径）进行比较，研究上述植物生长调节剂对半夏生长发育的影响。在半夏倒苗后采收其块茎，烘干、研磨成细粉，采用HPLC法测定半夏鸟苷的含量，研究上述植物生长调节剂对半夏化学成分(鸟苷)的影响，对半夏化学成分草酸的测定方法进行摸索。
拟解决的关键问题：半夏无土栽培方法的建立，半夏中草酸、麻黄碱含量测定方法、HPLC法测定半夏的化学成分（鸟苷）、高效液相色谱仪的使用。
3. 研究的方法与方案
研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析
研究方法：
1.实验材料通过无土栽培获得
2.植物生长调节剂的使用
3.HPLC测定有效成分含量
技术路线：
实验方案：
1.仪器与试剂：
1.1仪器：Agilent1120一体式液相色谱仪G4288A、液相20L微量进样器、C18反相柱、医用一次性注射针头、微孔滤膜、超声波清洗机、冷冻离心机、烧杯、水浴锅、50ml容量瓶、移液枪、玻璃棒等。
1.2试剂：1%细胞分裂素（6-BA）可溶性粉剂、40%乙烯利水剂、甲醇（色谱纯）、纯净水、鸟苷标品、冰醋酸（色谱纯）、草酸（色谱纯）、盐酸、磷酸、磷酸二氢钾、四丁基氢氧化铵（TBA）等。
2.材料：古邳镇半夏块茎
3.实验步骤与方法：选择大小、重量相近的半夏块茎进行无土栽培，无土栽培所用基质一致，每盆种15棵半夏（相当于重复），2种植物生长调节剂共需要9盆半夏（每种浓度一盆），共计需要135个半夏块茎。每盆半夏定期定量浇灌水及营养液。期间定期定量对半夏喷洒不同浓度的细胞分裂素（6-BA）和乙烯利，喷洒前后测定半夏生长指标（株高、叶片长度和宽度、茎直径、珠芽个数、珠芽直径）并进行记录。栽培期间注意观察和记录半夏的生长情况，经过几个月的栽培，在半夏完全倒苗后统一收集半夏块茎，烘干、打粉、分别密封保存。用HPLC法测定半夏粉末中鸟苷含量，记录数据并用相关SAS软件进行分析。对半夏化学成分草酸含量的测定进行初步摸索。
表1细胞分裂素(6-BA)对半夏生长发育及化学成分的影响
处理号 | 浓度(mgL-1) | 株高(cm) | 茎直径(mm) | 叶片面积（cm2） | 珠芽着生位置(cm) | 珠芽个数(个) | 珠芽直径（mm） | 块茎干重（g） | 鸟苷含量 |
CK | 0 | ||||||||
1 | 25 | ||||||||
2 | 50 | ||||||||
3 | 75 |
表2乙烯利对半夏生长发育及化学成分的影响
处理号 | 浓度(mgL-1) | 株高(cm) | 茎直径(mm) | 叶片面积（cm2） | 珠芽着生位置(cm) | 珠芽个数(个) | 珠芽直径（mm） | 块茎干重（g） | 鸟苷含量 |
CK | 0 | ||||||||
1 | 100 | ||||||||
2 | 150 | ||||||||
3 | 200 | ||||||||
4 | 250 |
可行性分析：
1.实验材料：来自古邳镇的半夏块茎数百个
2.仪器：实验所需高效液相液相色谱仪、液相20L微量进样器、C18反相柱、超声波清洗机、冷冻离心机、烧杯、水浴锅、50ml容量瓶、移液枪、玻璃棒等物品实验室都有，而医用一次性注射针头、微孔滤膜则可通过南京寿德等正规试剂器材公司购买。
3.试剂：无土栽培所需营养液实验室可以现配现用，植物生长调节剂1%细胞分裂素（6-BA）可溶性粉剂、40%乙烯利水剂在农用产品商店购买，HPLC法测定半夏有效成分所需的甲醇（色谱纯）、鸟苷标品、冰醋酸（色谱纯）、草酸（色谱纯）、盐酸、磷酸、磷酸二氢钾、四丁基氢氧化铵（TBA）通过南京寿德等正规试剂器材公司购买，而纯净水则在超市购买。
4.实验室：生科楼实验室具备实验所需基础设备和试剂，通过预约等方式均可使用。
综上所述，本课题实验可行。
4. 研究创新点
1.采用无土栽培，环境变量可控，实验结果可靠
2.测定指标不限于性状，产量等宏观指标，对内在成分进行测定
3.对半夏成分HPLC测定方法进行了摸索
5. 研究计划与进展
研究计划：从2015年3月15日至11月15日对半夏进行为期8个月的无土栽培，期间使用不同植物生长调节剂（细胞分裂素、乙烯利）对半夏进行处理，观察并记录其生长发育状况（株高、叶片长度和宽度、茎直径、珠芽个数、珠芽直径），对于其栽培过程中发生的一系列问题进行记录及解决（例如：病虫害）。2015年11月10日在半夏全部倒苗后采收其块茎。2015年11月15日至11月20日把所得半夏块茎烘干、研磨成细粉。2016年1月1日至1月19日采用HPLC法测定其化学成分（鸟苷）并对半夏化学成分（草酸）含量测定方法进行摸索。预计至2016年4月底至5月初数据可采集完毕。最后运用相应Word或SAS软件进行数据分析，相互比较，得出结论。
预期进展：于2015年3月开始半夏的无土栽培，于2015年10月至11月半夏全部倒苗后采收其块茎，用5天时间进行一系列烘干磨粉处理，并用塑封袋密封保存。在一段连续的时间内对半夏粉末进行提取、成分测定（包括预实验在内预计耗时一个月）。最后，用一周时间完成数据分析（控制在4月底完成所有内容）。5月份开始毕业论文的写作及修改（预计3周内完成）。
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