栽培黃芩中CHS和UBGAT表達和黃酮類成分積累的季節(jié)性變化及其調(diào)控機制.pdf

1、黃芩為唇形科黃芩屬植物。其根為常用大宗藥材，具有殺菌、抗炎、抗過敏、降血壓、降血脂和抑制癌細胞生長等多種功效。黃酮類化合物一黃芩苷、漢黃芩苷以及它們的苷元(黃芩素、漢黃芩素)為黃芩中主要活性成分。黃芩是一個廣布種，從俄羅斯的貝加爾湖到我國秦嶺南坡(北緯31?！?1。)都有分布，我國野生黃芩資源主要集中在華北北部的部分省區(qū)。河北承德和內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)是歷史上的黃芩道地產(chǎn)區(qū)，素有“熱河黃芩”之美譽。長期的過度采挖使得野生黃芩資源遭到嚴重破壞，

2、目前我國藥用黃芩藥材以栽培為主，山東、河北、內(nèi)蒙、山西都有很長的栽培歷史，尤其是山東，其產(chǎn)量目前已占全國總產(chǎn)量的80％以上。本實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)，山東栽培黃芩的種質(zhì)資源來源于河北承德一帶的野生黃芩，但栽培黃芩中黃芩苷等有效成分含量遠高于同一時期取樣的野生黃芩，這一結(jié)果提示產(chǎn)地環(huán)境因素或栽培方式對黃芩藥材質(zhì)量具有重要影響。 為闡明影響黃芩藥材質(zhì)量的決定因素，本研究在山東省臨朐縣建立黃芩栽培實驗樣地，從2005年4月至10月按月采集

3、黃芩樣品，運用RT-PCR和實時熒光定量PCR方法分析黃芩根部黃酮類合成關(guān)鍵酶CHS和UBGAT表達水平變化。同時，運用HPLC法分析黃芩根中黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素和漢黃芩素的含量變化，并結(jié)合這一階段黃芩根部生物量的變化情況以及當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)進行綜合分析，得出如下結(jié)論： 1．栽培黃芩根部CHS和UBGAT的表達水平從4月～6月處于上升階段，而7月份是黃芩營養(yǎng)生長的高峰同時植物開始進入花期(繁殖生長)，由于生長性調(diào)控的原因，CHS

4、和UBGAT表達水平明顯下降。8月是CHS和UBGAT的表達的最高峰，而自9月以后，伴隨著植株枯萎，CHS和UBGAT表達水平逐漸降低，直至消失。 2．黃芩根部黃酮類成分含量與CHS和UBGAT表達水平呈現(xiàn)正相關(guān)性，但在時間上并不完全吻合。4月～8月黃酮類成分含量總體上呈上升趨勢，但在六月時有輕微下降。8月是黃酮類含量最高的時期，此后直至10月底采收黃酮類成分持續(xù)下降。 3．結(jié)合黃芩根部生物量變化情況考慮，單株黃芩中黃酮

5、類總量積累是持續(xù)增加的，6月～7月是栽培黃芩根部黃酮類成分積累最快的時期。 4．環(huán)境因素中，日照、降水和氣溫綜合影響栽培黃芩根部CHS和UBGAT的表達，其中日照和降水與CHS和UBGAT的表達正相關(guān)，而氣溫則與它們的表達呈一定負相關(guān)性。 5．碳源的供應(yīng)與分配是栽培黃芩根中CHS和UBGAT表達生長性調(diào)控與氣象因素調(diào)控的本質(zhì)。而能否在植物生長期間保證碳源的充足供應(yīng)是決定藥材質(zhì)量的關(guān)鍵，這也是目前栽培黃芩質(zhì)量高于野生黃芩的