環境因子對黃芩光合生理和黃酮成分影響研究
資源與鑒定
作者:張永剛韓梅薑雪趙勝楠楊利民
[收稿日期]2013-11-11
境變化的驅動因子,其變化驅動了Ta改變,進而影響了SWC,RH,Ca,Po等環境因子。黃芩種植試驗地土壤水分一方麵由於PAR,Ta使得土壤表麵水分加劇散失,另一方麵黃芩葉片表麵蒸騰作用散失一部分水分,最終表現為SWC逐日下降,成為影響黃芩Pn,Tr的主要環境因子之一,亦證明了土壤幹旱對植物生長和代謝過程中的光合作用影響最為突出和重要[14]。
各環境因子與黃芩苷,黃芩素含量之間的灰色關聯度分別在0.6400~0.7177,0.5924~0.6763,表明所選各環境因子與黃芩藥效成分合成累積關係密切。其中與黃芩素含量灰色關聯度較大的環境因子為PAR,Po,Ta,表明光照等因素直接影響能有效清除活性氧的黃芩素含量,而活性氧的主要來源為光合電子傳遞係統;作為黃芩素存儲形式的黃芩苷含量則與SWC,RH,Ca灰色關聯度較大,表明水分作為重要的生態環境因子,其短期內的變化能在一定程度上改變藥用植物次生代謝產物的合成[15]。結合灰色關聯度分析與偏相關分析得出,PAR是環境變化的直接驅動因子,對黃芩素含量產生重要影響的同時,通過影響Ta進而改變SWC,RH等其他環境因子,間接影響黃芩素存儲形式黃芩苷的積累。
8月20—25日黃芩素日均含量逐日增加,黃芩苷日均含量逐日降低的動態變化表明,環境條件的改變,影響了黃芩藥效成分的合成與積累。期間可能使光合電子傳遞係統受到傷害,破壞了抗氧化代謝的平衡,活性氧誘導黃芩素增加,黃芩素的增量主要是通過消耗前期積累的黃芩苷而獲得,造成黃芩苷有所降低。至8月26日SWC進一步減低,幹旱加劇,黃芩素被大量消耗用於清除活性氧,黃芩啟動自身防禦機製,黃芩中保護酶,黃酮類代謝關鍵酶積極響應,活性增強,促進了黃酮類化合物的合成和積累,黃芩苷含量增加。
綜上所述,PAR,SWC是影響黃芩花果期光合作用和藥材質量的重要環境因子。在黃芩生產過程中尤其是在黃芩生長關鍵期宜有針對性的開展生態因子調控,以實現黃芩的優質高產。關於黃芩其他生育期內影響其光合作用和黃酮成分的環境因子有待於進一步研究。