不同光质对刺五加生理代谢影响
刺五加（Acanthopanaxsenticosus(Rupr.Maxim.)Harms）是五加科五加属植物,在中国医药应用中历史久远，是我国传统中药材。目前对刺五加的研究主要集中在药理药效方面，但对刺五加生理生态学研究较少。作为林下阴生植物，光质对其生长和活性成分积累具有显著的影响。为此，设置红、蓝、黄三种不同波长光质条件，对刺五加进行处理，从其生长发育、光合作用、总酚、总黄酮、酚类化合物以及主要药用活性成分的对比研究中，揭示了刺五加对红、蓝、黄三种光质的生理代谢的响应，研究结论如下： （1）与对照白光相比，红光处理抑制了刺五加植株生长和光合色素的积累，促进了光合作用；蓝光使刺五加横向增粗，促进叶绿素含量上升，抑制了光合作用，不利于总黄酮的积累；黄光促进了刺五加生长，抑制光合色素的积累和总酚、总黄酮的积累。说明红光处理对刺五加生长和光合作用产生不利影响，蓝光促进刺五加生长但不利于光合作用，黄光不利于刺五加生长。 （2）将对照组及处理后的刺五加叶片样品基于GC-MS平台进行非靶向性代谢组学分析，最终在红光处理下刺五加叶中鉴定差异化合物35种，在蓝光处理下，鉴定出差异化合物29种，在黄光下鉴定出差异代谢物25种。与对照相比，在红光处理下，糖类化合物呈现下降趋势，氨基酸含量下降；在蓝光处理下，氨基酸呈现上升趋势，有机酸呈相反趋势；在黄光处理下，部分糖类呈上升趋势，如蔗糖、鼠李糖，果糖、甘露糖等呈下降趋势；有机酸中呈上升趋势。 （3）在红光处理下，刺五加苷B和刺五加苷E含量上升，异嗪皮啶的含量下降；蓝光处理下，含量上升的是金丝桃苷、异嗪皮啶、刺五加苷E；黄光处理下，刺五加苷B、刺五加苷E含量上升。 （4）本实验测定了刺五加种34种酚类化合物，可分为4类，其中L-苯丙氨酸是酚类化合物合成的前体物质，有5种C6C1型羧基与苯环直接连接简单酚类化合物，11种C6C3型羟基肉桂酸或其衍生物的酚类化合物，17种C6C3C6型黄酮类或黄酮类的衍生物。 （5）在红光处理下，L-苯丙氨酸含量升高，C6C1型羧基与苯环直接连接酚类化合物和C6C3型酚类化合物含量降低；在蓝光处理下，刺五加L-苯丙氨酸含量在叶片中升高，在茎中含量降低，根中含量上升。蓝光对C6C1型羧基与苯环直接连接简单酚类化合物和C6C3羟基肉桂酸或其衍生物的酚类化合物影响较少，C6C3C6黄酮类或黄酮类的衍生物的含量显著提升；在黄光处理下，刺五加L-苯丙氨酸的含量显著提升。但是C6C1和C6C3型酚类化合物含量下降，C6C3C6型黄酮类酚类化合物含量显著上升。 研究结果具有一定的实践指导单方，如培育药用刺五加，可以对其进行蓝光处理，有利于其活性成分积累，且在茎中积累最多；在培育食用刺五加方面，可进行黄光处理，使其叶片生物量增加。
刺五加;光质条件;代谢组学;药用活性成分;酚类化合物
东北林业大学
硕士
植物学
唐中华
2021
中文
S567.19
2022-01-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）