光周期、土壤水分及外源激素對黃芩中黃酮類成分累積的影響及其分子機制.pdf

1、黃芩(ScutellariabaicalensisGeorgi.)是唇形科黃芩屬多年生草本植物。其根入藥,具有清熱燥濕、涼血安胎和解毒等功效。黃芩根的主要活性成分為黃芩苷、漢黃芩苷、黃芩素、漢黃芩素等黃酮類化合物。研究發(fā)現,栽培黃芩根中黃酮類成分含量高達干重的25％以上。本論文綜合利用分子生物學和植物化學分析技術,研究了光周期、土壤水分及外源激素對黃芩光合作用產物及黃酮類次生代謝產物的影響及其分子機制,初步揭示了光周期、土壤水分及外源激

2、素對黃芩植物體碳源累積和分配的調控作用,研究成果如下:
　　 (1)從黃芩葉中克隆出苯丙素類代謝途徑的11個相關基因片斷,通過同源比較,證明它們分別與其他物種的同源基因具有很高的相似性。這為揭示黃芩中黃酮類成分生物合成相關基因的轉錄水平的調控因素和機制因素奠定了分子生物學基礎。
　　 (2)光周期對黃芩中黃酮類成分的累積具有重要調控作用。短光照明顯促進黃酮類的生物合成,而長光照則有不利影響。短光照對黃芩中黃酮類成分生物合

3、成的促進作用主要是由于短光照更有利于光合作用產物的轉化和利用的結果。
　　 (3)濕潤土壤條件能確保黃芩根中黃酮類成分長期穩(wěn)定地累積,而適度的干旱脅迫僅具有短期的促進效應。濕潤環(huán)境有助于光合作用產物的累積,進而能促進黃酮類成分的合成;而干旱在短時間內會使得植物應激合成大量的黃酮類物質來抵抗細胞氧化損傷,但過度干旱則會導致植物病理狀態(tài)的出現。
　　 4)赤霉素及矮壯素均可促進黃芩地上部分生物量的增長,但對地下部分生物量的增

4、長及黃酮類成分的累積均呈明顯抑制作用。矮壯素和赤霉素均使植株地上部分生物量增加,木質素類成分含量增多;同時均使根重降低,黃酮類成分含量明顯下降,說明兩種激素均使黃芩中碳源的分配發(fā)生明顯改變。
　　 本研究揭示了光周期、土壤水分及外源激素對黃芩植物體碳源累積和分配具有明顯調控作用,研究結果對于闡明黃芩中黃酮類成分生物合成的調控機制,以及揭示黃芩苷等黃酮類成分的生理學和生態(tài)學功能,具有一定的理論意義。同時,研究結果對于黃芩GAP(G