人參（Panax ginseng C.A.Meyer）為多年生草本植物,其干燥根及根莖入藥,是傳統(tǒng)名貴中藥材,人參皂苷為人參主要藥效成分,是評(píng)價(jià)其藥材質(zhì)量重要標(biāo)準(zhǔn),具有補(bǔ)脾益肺、生津止渴、提高免疫力等功效。目前人參藥材主要來(lái)自于栽培,吉林省是主要人工栽培地,人參栽培受外界環(huán)境條件的影響使其藥材質(zhì)量出現(xiàn)差異。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),水分是影響人參質(zhì)量的重要生態(tài)因子,通過(guò)調(diào)控其合成途徑關(guān)鍵酶基因表達(dá)而影響皂苷的生物合成。本研究以3年生盆栽人參及其根源愈傷組織為試驗(yàn)材料,從植物生理及分子生態(tài)學(xué)的角度,開(kāi)展不同水分調(diào)控下人參皂苷積累的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律研究,初步探討人參藥材質(zhì)量形成的分子生態(tài)機(jī)制,對(duì)完善人工栽培生產(chǎn)過(guò)程中水分管理、實(shí)現(xiàn)人參質(zhì)量調(diào)控具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值。本文對(duì)不同水分調(diào)控下人參皂苷積累規(guī)律進(jìn)行研究,在此基礎(chǔ)上,對(duì)人參皂苷合成過(guò)程中關(guān)鍵酶基因表達(dá)量、保護(hù)酶（SOD、POD、CAT）活性及丙二醛（MDA）含量進(jìn)行測(cè)定,并進(jìn)行相關(guān)性分析,進(jìn)一步闡釋人參皂苷積累及關(guān)鍵酶基因表達(dá)量、保護(hù)酶活性對(duì)水分調(diào)控的響應(yīng)規(guī)律,最終為實(shí)現(xiàn)藥材質(zhì)量的生態(tài)調(diào)控提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:1、通過(guò)水分調(diào)控對(duì)人參愈傷組織及盆... 

【文章來(lái)源】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)吉林省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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水分調(diào)控對(duì)人參愈傷組織保護(hù)酶活性、MDA含量的影響

取樣日期sampling date圖 2-2 水分調(diào)控對(duì)盆栽人參保護(hù)酶活性、MDA 含量的影響Fig2-2 Effects of water regulation on protective enzyme activity and MDA content of potted ginseng2.4 討論活性氧（ROS）是氧化傷害的主要來(lái)源，當(dāng)植物處于不利環(huán)境時(shí)會(huì)啟動(dòng)自身的保護(hù)酶系統(tǒng)來(lái)抵御氧自由基帶來(lái)的傷害。ROS 的大量積累會(huì)導(dǎo)致丙二醛（MDA）含量升高，其含量的高低標(biāo)志著膜脂損傷的程度，含量越高說(shuō)明植物收到氧化傷害越嚴(yán)重[92]。超氧化物歧化酶（SOD）為抗氧化酶系統(tǒng)的第一道防線(xiàn)，過(guò)氧化物酶（POD）、過(guò)氧化氫酶（CAT催化體內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)氧化氫（H2O2），二者在一定的環(huán)境脅迫下有互補(bǔ)的作用。隨著植物處于不利條件時(shí)間的持續(xù)增加，植物體內(nèi)超氧離子（O2-）和過(guò)氧化氫過(guò)度積累超過(guò)抗氧化酶系統(tǒng)清除能力時(shí)，就開(kāi)始表現(xiàn)為酶活性的下降或喪失。只有抗氧化酶系統(tǒng)協(xié)同作用，共同抵抗外界活性氧的侵害，避免或減輕機(jī)體的氧化傷害。通過(guò)對(duì)愈傷組織及盆栽人參中抗氧化酶活性的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，人參愈傷組織中 SOD 與 POD 活性變化基本一致，呈現(xiàn)出先降低后上升的變化趨勢(shì)，CAT 活性呈升-降的變化趨勢(shì)。這是可能是由于當(dāng)機(jī)體處于不利環(huán)境條件時(shí)，SOD 把超氧化物歧化為 H2O2后，POD 和 CAT 發(fā)揮協(xié)同作用將其清除，并且一

培養(yǎng)時(shí)間/dculture date/d圖 3.1 不同水分調(diào)控下皂苷合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)量分析Fig3.1 Effects of water regulation on gene expression of key enzyme in saponin synthesis.2.3 水分調(diào)控對(duì)人參根中皂苷合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)量的影響如圖 3.2 所示，以 7 月 31 日第一次取樣時(shí)土壤含水量達(dá)飽和含水量的 40%作為對(duì)照實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 結(jié)果顯示，不同水分處理下人參皂苷合成關(guān)鍵酶基因表達(dá)在不同時(shí)表達(dá)量不同。（1）HMGR 基因在整個(gè)處理期間表達(dá)較活躍且各個(gè)處理組織間基因表達(dá)量差異不大 月 20 日 W1組基因表達(dá)量達(dá)最大值且顯著高于其他處理組�？赡苁怯捎诙虝r(shí)間的水分脅促進(jìn)了基因的表達(dá)。9 月 9 日各處理組的基因表達(dá)量相對(duì)于其他時(shí)期都有降低，W1處理基因表達(dá)量顯著高于 W3處理組，是 W3處理組的 1.53 倍，與 W2處理組差異不明顯。（2）W2、W3處理組 SS 基因表達(dá)量整體變化趨勢(shì)相似，水分調(diào)控初期基因表達(dá)量下，但在水分調(diào)控后期 8 月 30 日至 9 月 9 日基因表達(dá)量呈上升趨勢(shì)。8 月 30 日 W1處理基因表達(dá)量顯著高于 W2處理組是 W2處理組的 3.38 倍。W3處理組在 9 月 19 日表達(dá)量

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