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短葶飞蓬(Erigeron breviscapus(Vants.) Hand-Mazz),俗称灯盏花,是常用的药用植物,其主要药用成分为黄酮类和咖啡酸类等次生代谢产物。不同地区野生短葶飞蓬生长和有效成分含量有较大差异。
本研究以短葶飞蓬为实验材料,比较其野生条件和同质园培养下总黄酮含量和相关酶活性的差异及相关关系,说明合成能力对中药材有效成分积累的影响;另外在不同的光照条件和养分水平处理下,比较植物体内黄酮类化合物含量和光合作用的关系,理论上探讨黄酮类化合物的抗光抑制作用。
研究结果表明:
1.不同地区短葶飞蓬植株总黄酮的含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)和4-香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)的活性都存在显著差异,并且之间有正相关关系,说明不同产地间短葶飞蓬总黄酮含量的差异主要是合成能力不同所导致的。另外实验结果还显示,酶活性的变化只能部分解释总黄酮含量的不同,说明不同地区短葶飞蓬体内次生代谢物质含量的差异还可能受到其他原因的影响。
2.同质园栽培不同地区短葶飞蓬植株,总黄酮含量差异显著减少,并且黄酮合成途径中的PAL和4CL酶活性同样差异性明显降低。但不同地区酶活性升高或降低的程度不一样,即酶活性对总黄酮含量的贡献率不一样,说明总黄酮在植株体内的含量不仅与合成能力有关,还受其他因素的影响。
3.短葶飞蓬总黄酮含量在阴生条件下显著低于光下,光照可以促进短葶飞蓬总黄酮的合成和积累。在阳生、阴生和半遮阴条件下,短葶飞蓬叶片荧光参数F(0)、Fv/Fm和qP都随光照条件的增加而逐渐减少,但差异并不显著。另外随着光照强度的增加,ETR所表现出的增长趋势没有明显的区别,这也可以证明短葶飞蓬对光照可能具有较广的适应幅度,本研究中并没有产生明显的光抑制作用。
4.施用N肥对短葶飞蓬初生生长和次生代谢有相反的作用表现,而施用K肥,短葶飞蓬的生长特性指标有所增加,同时总黄酮的含量也随着施肥浓度的增加而增加。另外,随着N肥和K肥施用浓度的增加,短葶飞蓬光合色素含量呈增加趋势。不同施肥浓度下短葶飞蓬植株荧光参数有变化但同样差异不显著。说明植株对养分的利用会影响其正常光合作用,从而改变光抑制的程度,但作用并不明显。