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植物生长调节剂对毛脉酸模根中白藜芦醇及白藜芦醇苷的影响

作者:原创论文网 时间:2013-07-09 10:35 加入收藏
  毛脉酸模 Rumex gmelini Turcz. 为蓼科 Polyonaceae酸模属多年生宿根草本植物,多生于山区沟谷低温草甸和杂草草甸之中,广泛分布于黑龙江大、小兴安岭及张广才岭等东部山区。其根是一种民间常用药、具有很高的药用价值,具有清热解毒、活血止血、通便、杀虫功效。经化学成分研究表明,该植物的根中含有蒽醌类、二苯乙烯类( 白藜芦醇、白藜芦醇苷) 、酸模素等成分。其中白藜芦醇和白藜芦醇苷具有抗癌、心血管保护和抗氧化等作用。由于该药材为野生资源,虽然已经栽培成功,但是有效成分的含量及产量与野生药材有一定的差距。植物生长调节剂对于植物的生长及次生代谢产物的产生具有重要作用,据资料报道,对药用植物喷施矮壮素、乙烯利、IAA、GA3 等物质,可以大大提高挥发油、青蒿素、紫杉醇等物质的含量。本课题组已经研究了植物生长调节剂对毛脉酸模根中蒽醌类成分的影响。本文着重研究植物生长调节剂对该药材根中白藜芦醇和白藜芦醇苷含量及产量的影响。这将为毛脉酸模开发为新药提供理论依据,也对其规范化种植具有理论指导意义。
  试验地条件 试验在黑龙江中医药大学药用植物园中进行。该地区气候属于温带大陆性季风气候,年平均气温 3. 0℃,年平均降水量 516. 8mm,年平均日照时间2524h,土壤为黑土。试验采取两因素( 大豆多肽处理与处理时间) 完全随机实验设计,采用矮壮素和萘乙酸两种植物生长调节剂,每种调节剂设 3 个浓度,50% 矮壮素水剂的浓度为 0. 01%、0. 001%、0. 0001%,40%萘乙酸粉剂的浓度为 0. 025%、0. 0025%、0. 00025%,每个试验重复 3 次,以清水作为空白对照。采用叶面喷洒方式施加给毛脉酸模,并于当年的 8 月 2 日、8 月18 日、9 月 3 日和 9 月 13 日共采样 4 次,每次不少于10 株药材。用天平称刚刚采的新鲜毛脉酸模根,将称好的鲜根阴干再放入干燥箱( 50 ~ 60℃) 恒温干燥至恒重,再秤恒重后的根部重。含量( 白藜芦醇、白藜芦醇苷成分) × 根干重 = 产量( 白藜芦醇、白藜芦醇苷) 。
  粉碎过 80 目筛,供分析其中白藜芦醇和白藜芦醇苷的含量用。美国 Waters 高效液相色谱仪( Wa-ters 2695 型泵,2996 型二极管阵列检测器,Empower 色谱工作站) ; Mettler 电子天平 AE 240; ZK -82B 型真空干燥箱( 上海市实验仪器总厂) ; 高速万能粉碎机( 天津市泰斯特仪器有限公司,型号 FW80) 。白藜芦醇、白藜芦醇苷均由美国 Sigma 公司提供;50% 矮壮素水剂由四川国光农化有限公司提供; 40%奈乙酸粉剂由四川省兰月科技开发公司提供。样品采于黑龙江中医药大学药用植物园。植物生长调节剂对白藜芦醇和白藜芦醇苷含量的影响 从图 2( A、C) 可知,喷施不同浓度的萘乙酸和高浓度( 0. 01%) 的矮壮素后,白藜芦醇和白藜芦醇苷的含量先呈下降趋势,过 45 天后又呈上升趋势; 而喷施中浓度( 0. 001%) 和低浓度( 0. 0001%) 的矮壮素后,两个成分的含量呈先上升再下降而后又上升的趋势,其原因有待于进一步的研究。与对照组相比有显着性差异( P < 0. 05) ,施肥量与白藜芦醇及其苷的含量呈负相关,即各处理组的白藜芦醇及其苷的含量值均小于空白对照组,说明植物生长调节剂对毛脉酸模根中白藜芦醇苷含量没有促进作用。
  植物生长调节剂对白藜芦醇和白藜芦醇苷含量的影响 从图 2( B、D) 可以看出,喷施不同浓度的矮壮素和萘乙酸在 45d 以前,白藜芦醇及其苷的产量基本上变化不大,而在 45d 以后呈明显的上升趋势。萘乙酸的效果要比矮壮素的效果好,其中萘乙酸高浓度促进作用最明显。施肥量与白藜芦醇及其苷的产量呈正相关,植物生长调节剂( 矮壮素和萘乙酸) 均较对照组高,方差分析可知因素对白藜芦醇及其苷的产量有显着性差异( P <0. 05) 。植物生长调节剂是人工合成的、对植物生长发育有调节作用的物质。通过查阅资料,已确认植物中存在环境刺激、信号感知、胞信号传递、跨膜信号转换、以及第二信使的活化和蛋白质的磷酸化及脱磷酸化等启动基因表达,调节生理代谢,进而调节植物生长和发育的信号传导途径。李刚等在植物生长调节剂对栽培甘草幼苗根内源激素变化动态研究中提到了环境条件及生长调节剂的应用都会影响根系内源激素系统,植物生长物质可以通过改变根内源激素水平定向诱导根的发生。植物生长发育过程中其自身为抵抗外界对其的危害会产生一些次生代谢产物( 生物活性成分) 来抵御危害,而对其次生代谢产物的生成有促进作用的是其内源性的生长素。本研究即给毛脉酸模施加植物生长调节剂来给毛脉酸模外界刺激从而达到刺激其根中生物活性成分的合成以及使其生物量发生变化。
  植物生长调节剂对毛脉酸模根中白藜芦醇苷和白藜芦醇的含量及产量有显着性影响,对毛脉酸模根中生物量均有显着性影响。根据结果可推断,植物生长调节剂可能对毛脉酸模根中二苯乙烯类成分的合成途径中的某些酶有影响,或植物生长调节剂与植物体内的内源性生长素( 或其他信号如水信号、化学信号等)产生了协同作用,互相促进调节植物的分裂、伸长、分化等细胞过程。至于具体是什么原因引起毛脉酸模根中生物活性成分及生物量发生变化,还有待于后续深入研究。
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