干旱脅迫對黃芩黃酮類成分含量的影響、機制及其應用.pdf

1、中藥黃芩是唇形科黃芩屬植物黃芩(Scutellaria baicalensisGeorgi)的根,是一種常用大宗藥材。黃芩中主要有效成分為黃芩苷、黃芩素、漢黃芩苷、漢黃芩素,這4種黃酮類成分的含量可達20％以上。有關這些成分的生物合成機制及其生理生態(tài)活性尚未見報道。本論文綜合利用植物生理學和分析化學的技術,著重探討了干旱脅迫對黃芩原植物及新鮮藥材中黃酮類成分含量的影響及其生理機制,揭示了黃酮類成分與黃芩抗旱能力的相關性。主要研究成果如下

2、:
　　1、干旱脅迫能顯著促進黃芩根中黃芩苷等黃酮類成分的合成和積累。干旱脅迫對黃酮類成分合成和積累的促進作用不僅表現(xiàn)在栽培黃芩原植物中,也表現(xiàn)在采收后新鮮黃芩藥材的干燥過程中?；蚣懊笇W分析結果顯示干旱過程中黃酮類合成相關酶的表達量及酶活性都有顯著提高。栽培黃芩干旱復水12h內(nèi)黃芩苷等成分的含量迅速下降;黃芩根干燥到一定程度后黃酮類成分即開始急劇降解。這些研究成果對于科學指導黃芩的生產(chǎn)和產(chǎn)后加工,提高黃芩藥材質(zhì)量和資源利用率,具

3、有重要意義。
　　2、黃芩苷等黃酮類成分在黃芩抗干旱脅迫中發(fā)揮著重要作用。研究表明不同黃酮含量的實驗組,在干旱脅迫條件下黃芩根、葉的持水力及細胞損傷程度(MDA含量)有顯著差別。黃酮含量高的實驗組,根和葉的持水力較高,MDA含量也相應較低,SOD酶活性也較低。統(tǒng)計分析顯示MDA含量與黃芩素含量負相關,與PAL酶活、及苷/苷元比值均呈顯著負相關性。在采后干燥階段,MDA含量也與黃芩素含量存在一定負相關關系。綜合分析結果顯示黃酮類成分

4、在黃芩抗干旱脅迫中的重要作用可能表現(xiàn)在以下三個方面:1、清除自由基;2、保護抗氧化酶;3、提供糖類物質(zhì),調(diào)節(jié)滲透壓。
　　3、抗氧化酶是黃芩抗干旱脅迫響應機制的重要組成部分。SOD酶是清除過量自由基的第一道防線,在干旱脅迫過程中一直呈持續(xù)升高趨勢,統(tǒng)計分析顯示SOD酶活性與MDA含量呈顯著正相關:CAT酶只有在干旱后期(12-15天)才達到顯著性差異,說明達到重度脅迫,黃芩積累過多:H2O2時,CAT酶活才顯著提高;在本實驗中始終

5、沒能在黃芩根中檢測到POX酶活。另一個值得關注的發(fā)現(xiàn)是黃酮含量低的實驗組SOD含量顯著高丁黃酮含量高的實驗組,說明抗氧化酶系統(tǒng)和黃酮類非酶系統(tǒng)在黃芩抗干旱脅迫中具有協(xié)同和互補作用。在采后干燥的黃芩根中也檢測到SOD和POX酶活。
　　4、可溶性糖也是黃芩抗干旱脅迫響應機制的重要組成部分。干旱脅迫下黃芩根和葉中可溶性糖含量呈持續(xù)增加趨勢,實驗組內(nèi)和組間統(tǒng)計學分析均顯示總糖含量與水分含量呈顯著負相關,與MDA含量呈顯著正相關。干旱過程