外源GB、ALA及SNP对干旱胁迫下虎掌(Pinellia pedatisecta)形态特征、生理特性及有效药用成分含量的影响

摘要

虎掌南星为天南星科(Araceae)半夏属（Pinellia）植物掌叶半夏(PinelliapedatisectaSchott)的块茎，它是中药天南星的主要来源之一。近年来国内外人们对中医药的青睐日益加深，市场上虎掌供不应求，且由于近年来国民对虎掌过度采挖，导致野生虎掌资源稀缺，加之环境恶化，虎掌品质不断下降。推广虎掌的种植，首先要提高虎掌的抗逆性，特别是抗旱性。虎掌喜阴湿、肥沃的土壤，畏强光，干旱胁迫是限制其发展的重要因素。如何提高虎掌的耐旱性，弄清虎掌易受干旱胁迫的机理，找到提高虎掌耐旱性的方法成了虎掌大规模、集约化、科学化生产的当务之急。
　　 本文采用15％的PEG-6000模拟干旱胁迫，研究了不同浓度的外源GB、ALA和NO供体SNP对干旱胁迫下虎掌形态指标、叶片中光合色素、O2-·、MDA以及渗透调节物质的含量和SOD、CAT及POD保护酶活性、有效药用成分总生物碱、总黄酮、总游离氨基酸含量的影响情况，筛选出了GB、ALA和SNP缓解虎掌干旱胁迫的适宜浓度，探讨外源ALA和SNP缓解虎掌干旱胁迫的生理生化机制，比较了3种外源物质的作用效果，为虎掌的农业栽培提供理论依据。其探讨结果如下:
　　 1.15％PEG-6000的干旱胁迫下，虎掌叶面积、茎长、生物量明显降低了，虎掌叶片的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的含量、叶绿素a/叶绿素b值也都降低了;干旱胁迫也明显提高了虎掌叶片中O2-·和MDA的含量，降低了SOD、CAT、POD及APX酶的活性;虎掌叶片中的渗透调节物质游离脯氨酸含量在干旱胁迫下明显增加，可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。
　　 2.经过外源GB、ALA和SNP处理后，虎掌叶面积、茎长、生物量有不同程度的增长。在10-40mmol·L-1的GB处理下，20-30mmol·L-1的GB处理能够明显提高虎掌的生长，促进了虎掌生物量的积累;在25-100mg·L-1的ALA中，50mg·L-1的ALA促进虎掌生长的作用更加明显，表明此浓度的ALA处理对干旱胁迫的虎掌生长缓解作用最好;而在0.1-0.75mmol·L-1的SNP中，0.25mmol·L-1的SNP促进虎掌叶面积、茎长、生物量生长的作用最明显，表明此浓度的SNP处理对干旱胁迫的缓解作用最好。比较这3种外源物质对干旱胁迫下虎掌生长的影响情况，SNP的总体缓解效果最好。
　　 3.在对虎掌叶片氧化损伤和抗氧化保护酶的影响中，经过外源GB、ALA和SNP处理后，虎掌叶片中的O2-·、MDA含量有不同程度的降低，SOD、CAT、POD和APX酶活性也都有不同程度的提高。在10-40mmol·L-1的GB处理下，20-30mmol·L-1的GB处理后，虎掌叶片中的O2-·、MDA含量降低显著，SOD、CAT、POD和APX酶活性提高较干旱胁迫显著;25-100mg·L-1的ALA中，50mg·L-1的ALA能够最大程度的抑制虎掌叶片O2-·和MDA的积累，提高SOD、CAT、POD和APX酶活性，对减轻干旱胁迫对虎掌叶片造成氧化损伤的效果最好;而在0.1-0.75mmol·L-1的SNP中，0.25mmol·L-1的SNP抑制O2-·和MDA生成的作用最显著，提高4种保护酶活性的程度也最高，即此浓度的SNP减轻干旱胁迫对虎掌叶片造成氧化损伤的效果最好。这3种外源物质对虎掌叶片氧化损伤和抗氧化保护酶的影响程度相比较，0.25mmol·L-1的SNP的处理效果最好，50mg·L-1的ALA处理效果稍次之，GB的处理效果相对较差。
　　 4.外源GB、ALA和SNP对干旱胁迫下虎掌叶片渗透调节物质的含量变化也起到了重要的作用。它们不同程度地提高了干旱胁迫下脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量。20-30mmol·L-1的GB处理可在一定程度上减缓干旱胁迫下虎掌可溶性糖、可溶性蛋白含量降低的趋势，并进一步提高虎掌叶片脯氨酸的含量。50mg·L-1的ALA处理对虎掌可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的生成的促进作用最明显，0.25mmol·L-1的SNP处理对虎掌可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的生成的促进作用最明显。
　　 5.外源GB、ALA和SNP对干旱胁迫下虎掌叶片光合色素的含量也有较大的影响，它们不同程度地提高了干旱胁迫下叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素的含量和叶绿素a/叶绿素b的值。20-30mmol·L-1的GB处理可在一定程度上减缓干旱胁迫下虎掌光合色素含量降低的趋势。50mg·L-1的ALA处理对光合色素生成的促进作用最明显，0.25mmol·L-1的SNP处理对光合色素生成的促进作用最明显。
　　 6.外源GB、ALA和SNP对干旱胁迫下虎掌药材有效成分的积累起到了较大程度的影响，它们不同程度地提高了干旱胁迫下虎掌药材的有效成分含量。在10-40mmol·L-1的GB处理下，20-30mmol·L-1的GB处理后，虎掌药材中总生物碱、总黄酮和总游离氨基酸含量升高显著，一定程度的提高了虎掌的药用价值;25-100mg·L-1的ALA中，50mg·L-1的ALA能够最大程度的提高虎掌药材中总生物碱、总黄酮和总游离氨基酸的含量;在0.1-0.75mmol·L-1的SNP中，0.25mmol·L-1的SNP可以最大程度的提高虎掌药材中总生物碱、总黄酮和总游离氨基酸含量。

目录

声明

摘要

第1章 前言

1．1 引言

1．2 干旱胁迫对植物生长的影响

1．3 甜菜碱对植物生长的作用及其应用

1．4 ALA对植物生长的作用及其应用

1．5 NO对植物生长的作用及其应用

1．6 虎掌的研究概况

1．6．1 虎掌的形态和生态特性

1．6．2 虎掌南星的化学成分

1．6．3 虎掌南星的药理作用和临床应用

1．7 研究目的和意义

1．8 研究内容和技术路线

参考文献

第2章 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌形态建成的作用

2．1 材料与方法

2．2 结果与分析

2．2．1 外源GB、ALA及SNP对干旱胁迫下虎掌茎长的影响

2．2．2 外源GB、ALA及SNP对干旱胁迫下虎掌平均叶面积的影响

2．2．3 外源GB、ALA及SNP对干旱胁迫下虎掌基茎的影响

2．2．4 外源GB、ALA及SNP对干旱胁迫下虎掌生物量的影响

2．3 讨论

参考文献

第3章 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌南星生理特性的影响

3．1 材料

3．2 方法

3．2．1 幼苗相关生理指标的测定

3．2．2 统计分析

3．3 结果与分析

3．3．1 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片渗透物质含量的影响

3．3．2 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片O2-.和MDA含量的影响

3．3．3 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片抗氧化酶活性的影响

3．4 讨论

3．4．1 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片渗透调节物质含量的影响

3．4．2 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片O2-.及MDA含量的影响

3．4．3 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片抗氧化酶活性的影响

参考文献

第4章 外源甜菜碱、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌南星光合色素含量的影响

4．1 材料和方法

4．1．1 测定方法

4．1．2 数据分析方法

4．2 结果与分析

4．2．1 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌叶片光合色素含量的影响

4．3 讨论

参考文献

第5章 外源GB、ALA、SNP对干旱胁迫下虎掌药用成分含量的影响

5．1 材料及方法

5．1．1 总生物碱含量测定

5．1．2 总黄酮含量测定

5．1．3 总游离氨基酸含量测定

5．2 结果与分析

5．2．1 外源GB、ALA及SNP处理对干旱胁迫下虎掌总生物碱含量的影响

5．2．2 外源GB、ALA及SNP处理对干旱胁迫下虎掌总黄酮含量的影响

5．2．3 外源GB、ALA及SNP处理对干旱胁迫下虎掌总游离氨基酸含量的影响

5．3 讨论

参考文献

第6章 结论

致谢

在读期间发表的论文