环境胁迫对广豆根生长及其药用有效成分的影响

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广豆根亦称越南槐(Sophora tonkinensis Gapnep.),主要以根茎入药,其药用有效成分为以苦参碱和氧化苦参碱为主的多种生物碱,具有抗肿瘤、抗心律失常、抗炎抑菌等功效。随着市场需求量的不断增加,野生广豆根的资源濒临枯竭,人工栽培药材面积不断扩大,药材的产量与质量受环境影响较大。  本试验以3个月的广豆根幼苗为研究材料,研究干旱、盐分、光质、光强胁迫60d对广豆根生长、生理生化特性及其药用有效成分的影响,旨在揭示生长、生理生化指标与广豆根中苦参碱和氧化苦参碱含量积累的关系,为通过采用适宜的环境胁迫提高广豆根药用有效成分含量提供理论依据。主要结果如下:  1、适度干旱胁迫促进广豆根苦参碱和氧化苦参碱含量的积累。PEG-6000浓度在5%~15%范围内,广豆根根表面积、GPT活性显著升高并与苦参碱含量存在显著的正相关性,CAT活性显著升高并与氧化苦参碱含量的存在显著的正相关性。  2、适度盐胁迫促进广豆根苦参碱和氧化苦参碱含量的积累。NaCl浓度在100 mmol·L-1~300 mmol·L-1范围内,广豆根生长指标与苦参碱和氧化苦参碱含量存在密切的相关性,另外,广豆根Pn、Tr、Cond、Fv/Fo、Fv/Fm、qP、ΦPSⅡ的显著下降与苦参碱含量存在显著的负相关性,GOT活性的显著升高与苦参碱含量的积累存在显著正相关性,APX活性的显著升高与氧化苦参碱含量的积累存在显著正相关性。  3、红光和紫光处理有利于促进广豆根苦参碱和氧化苦参碱含量的积累。红光胁迫下广豆根GOT和GPT活性的显著降低,但苦参碱和氧化苦参碱的合成显著增强;同样,紫光胁迫下Pn、Tr、Cond以及GPT活性显著降低,而广豆根苦参碱和氧化苦参碱含量的积累显著增加。  4、适度光强(遮荫)胁迫促进广豆根苦参碱和氧化苦参碱含量的积累。当遮荫网层数低于二层时,广豆根的平均根径显著减小,GOT、GPT活性的显著升高,显著促进了苦参碱和氧化苦参碱含量的合成。  5、环境胁迫下生长与生理指标的变化能够反映出苦参碱和氧化苦参碱积累的情况。水分、盐分、光质、光强胁迫下广豆根生长以及生理指标的变化与苦参碱和氧化苦参碱含量的积累均存在密切的关系,即不同环境胁迫对广豆根造成的影响机制不同,因而对其药用有效成分合成的影响不同,其中广豆根苦参碱和氧化苦参碱含量在红光胁迫下受影响最大。
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