【摘要】：中藥材人工栽培環(huán)境與野生自然環(huán)境存在差異,部分林下、林緣藥材被置于露地集約栽培,導(dǎo)致出現(xiàn)藥材成分不達(dá)標(biāo)等問題,茅蒼術(shù)是典型代表。前期研究表明茅蒼術(shù)倍半萜類揮發(fā)油易受光照影響,但其影響機理不清楚。本文通過設(shè)置不同光照強度(CK、80%、60%、40%、20%、7%)和不同光質(zhì)(CK,紅光,藍(lán)光,紅藍(lán)(9:1),紅藍(lán)(6:1),紅藍(lán)(3:1))實驗,研究不同光強和光質(zhì)下茅蒼術(shù)生長曲線和倍半萜類揮發(fā)油積累動態(tài)規(guī)律,色素含量、光合參數(shù)、抗氧化酶活性、激素、等生理生化指標(biāo)的變化以及倍半萜合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)。主要研究結(jié)果如下:不同光照處理下茅蒼術(shù)生物量及揮發(fā)油積累主要是在膨大期。其中紅藍(lán)(9:1)組膨大期及成熟期茅蒼術(shù)的根莖生物量(23.18 g、28.38g)及4種揮發(fā)油成分(蒼術(shù)素、蒼術(shù)酮、蒼術(shù)醇和β-桉葉醇)總量(3.74%、5.17%)最高;其次是紅藍(lán)(6:1)組,生物量18.32 g、25.15g。4種揮發(fā)油總量2.97%、3.79%。藍(lán)光組擁有最低的生物量及揮發(fā)油含量。光強組中80%光強處理下的茅蒼術(shù)生物量(14.52g、46.35g、59.56g)及揮發(fā)油含量(5.38%、6.95%、8.27%)整個生長期都顯著高于對照組,且隨著光強的削弱,生物量及揮發(fā)油含量逐漸降低。但是40%光強組的茅蒼術(shù)揮發(fā)油在膨大期及成熟期含量要略高于60%光強組。紅藍(lán)(9:1)光照條件下凈光合速率、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO_2濃度等光合參數(shù)均高于其他處理組,且大部分具有顯著性差異。紅藍(lán)(9:1)組的Chl(a+b),Car含量最高,且Chla/b比率也最高,隨著紅光比例的下降,光合色素相關(guān)指標(biāo)也隨之降低,藍(lán)光組的色素含量最低。光強組中80%光強組的光合參數(shù)指標(biāo)顯著高于對照組,而Chl(a+b),Car含量最低,隨著光照強度的降低,茅蒼術(shù)Chl(a+b),Car含量也逐漸降低,但80%光強組的Chla/b比率最高。不同光照處理對茅蒼術(shù)葉片的抗氧化酶活性影響明顯。不同光質(zhì)處理組下超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、還原型谷胱甘肽(GSH)、還原型抗壞血酸(AsA)和過氧化氫酶(CAT)等抗氧化酶活性均高于空白組,且大部分具有顯著性差異;紅藍(lán)(9:1)光照下丙二醛(MDA)含量顯著低于空白組。不同光強組中80%光強組的抗氧化酶活性較對照組顯著降低,且隨著光強的降低,酶活逐漸升高,其中60%光強組與對照組無顯著差異。紅藍(lán)(9:1)處理組下茅蒼術(shù)根莖葉的茉莉酸(JA)、水楊酸(SA)、脫落酸(ABA)、赤霉素(GA3)的等激素含量較較對照組顯著升高,藍(lán)光組的激素含量最低。光強組中80%光強組茅蒼術(shù)根莖葉的激素含量較對照組顯著提升,且隨著光強的削弱,植物激素含量逐漸降低,其中40%光強組茅蒼術(shù)根部激素含量要略高于60%光強組。紅藍(lán)(9:1)處理組茅蒼術(shù)倍半萜合成途徑上關(guān)鍵酶基因DXR、HMGR、FPPS、TPS表達(dá)量顯著高于對照組,藍(lán)光組相關(guān)酶基因表達(dá)量最低。80%光強組的關(guān)鍵酶基因表達(dá)也顯著高于對照組,且光強越低,表達(dá)量越低。其中40%光強組的關(guān)鍵酶基因表達(dá)量略高于60%光強組。以上結(jié)果表明,紅藍(lán)(9:1)光照條件以及80%光強處理最適合茅蒼術(shù)生物量及次生代謝物的積累。
【圖文】：

圖 1-1 植物倍半萜生物合成途徑及相關(guān)酶Fig.1-1 Plant sesquiterpene biosynthesis pathway and related enzymes代謝產(chǎn)物生物合成調(diào)控機理的研究方法和思路體內(nèi)次生代謝物質(zhì)的生物合成受到細(xì)胞內(nèi)部和外界因素的嚴(yán)格調(diào)控比初生代謝更復(fù)雜，并且更易受外界因素影響。而環(huán)境因素等作為直接參與細(xì)胞內(nèi)的次生代謝過程，環(huán)境的變化首先影響植物的生理，，如光合作用（光合色素：葉綠素 a、葉綠素 b、類胡蘿卜素等、光導(dǎo)度、蒸騰速率和水分利用效率等）、抗氧化酶系統(tǒng)（超氧化物歧化酶、非特異性過氧化物酶 、谷胱甘肽還原酶（GR）、谷胱甘肽過氧

11圖 1-2 光照影響茅蒼術(shù)倍半萜類揮發(fā)油生物合成的機理研究技術(shù)路線圖Fig. 1-2 Effects of different light on the mechanism of the biosynthesis of sesquiterpenevolatile oil from Atractylodes lancea
【學(xué)位授予單位】：廣東藥科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S567.239

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2618910