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《成都中医药大学》 2016年
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丹参根系分泌行为的研究

兰英  
【摘要】:丹参为唇形科植物丹参Salvia miltiorrhiza Bge的干燥根和根茎,是药用植物研究的模式植物,具有广泛的土壤适应性,在多种土壤环境中均能形成道地药材。表明丹参与土壤环境互作机制在阐释药材品质形成中具有重要意义,而根系分泌物是植物与土壤环境交流的媒介,在调节植物营养吸收、防治土传病害、缓解环境毒害中具有重要作用。本研究在课题组发现丹参品质受遗传和环境双重作用的基础上,以丹参组培苗为实验材料,收集水培、盆栽和大田栽培条件下的根系分泌物,采用紫外分光光度计、氨基酸分析仪、GC-MS、HPLC技术分析不同栽培模式下丹参根系分泌物(多糖、氨基酸、蛋白质、挥发性组分及有机酸)的变化,比较不同种源丹参和土壤交互栽培下根系分泌物的异同,探讨丹参根系分泌行为与培养环境的相互作用规律,为探索根系分泌物的生态和生理学意义,建立根际营养的调控技术奠定基础。主要研究结果如下:(1)建立了3个种源丹参组培苗快繁体系,并通过大田栽培实验证明了其遗传稳定性。以丹参幼叶为外植体,以MS和1/2MS为基本培养基,考察不同激素对愈伤组织诱导、不定芽分化和不定根产生的影响。获得了最佳愈伤组织培养基是MS+2.0 mg-L~(-1) 6-BA+1.0 mg-L~(-1) NAA;最佳丛生芽分化培养基是MS+1.0 mg·L~(-1) 6-BA+0.1 mg·L~(-1) NAA;最佳不定根诱导培养基是1/2MS+0.2 mg·L~(-1) NAA+0.5 mg·L~(-1) IBA。山东临朐、河南南阳和四川中江三地丹参的组培苗,经盆栽和大田移栽后,生长健壮,均保持了植株原有的性状特征。(2)丹参根系分泌物中包含多糖、氨基酸、蛋白或多肽、挥发性组分及有机酸类。实验结果表明,根际多糖主要来源于土壤微生物;根系分泌的游离氨基酸包括天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、半胱氨酸、缬氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、酪氨酸等;酸水解氨基酸较游离氨基酸的种类和含量均增加,新增谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸等多种氨基酸,与根际土中蛋白水解氨基酸组成相同。其中半胱氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、甲硫氨酸是不同栽培模式下共有的氨基酸,为丹参正常分泌氨基酸,与环境无关,其余氨基酸则因丹参种源及培养环境不同而差异较大。丹参根系分泌的挥发性组分包括烃、醇、酯、酚、醛、酸、胺类,且以烃类、醇类、酯类组成最为丰富,含量较大。有机酸包括草酸、酒石酸、甲酸、苹果酸、丙二酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、反丁烯二酸。(3)丹参根系分泌行为主要受土壤环境的影响。相同种源丹参在不同土壤中栽培后,根际土中戊聚糖和己聚糖总体呈现从河南土、四川土、山东土盆栽及大田栽培依次增加的趋势,与空白土壤变化规律一致;表明根际土中多糖主要受土壤环境微生物的影响。根际土中游离氨基酸总量与多糖变化趋势相同,除亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸外,各种氨基酸含量从四川土、山东土、河南土盆栽依次降低,其余谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、酪氨酸则因盆栽土壤不同存在种类差异,表明这6种氨基酸的分泌主要受土壤环境的影响。而根际土中蛋白水解氨基酸种类和含量较游离氨基酸明显增加,但不同土壤栽培后的根际土中各氨基酸仅表现为含量变化,百分比则较稳定,总体与空白土的变化趋势一致,表明土壤环境主要影响根系蛋白的分泌量,而对其组成影响不大。而根际土中有机酸结果显示,除草酸、酒石酸外,河南和四川丹参各有机酸含量为山东土盆栽河南土盆栽四川土盆栽,而山东丹参各有机酸含量变化相反,且3种丹参根际土中甲酸、苹果酸、丙二酸、乳酸因不同盆栽土壤变化较大。而水培试验显示,纯水培条件下,酸水解氨基酸、有机酸的种类和含量高于1/2MS培养液,且除组氨酸及山东丹参的半胱氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸增加外,其余氨基酸百分含量均下降,表明丹参根系分泌氨基酸、肽类和蛋白质的含量和种类的差异与环境营养状况有关。(4)丹参根系分泌行为也与丹参遗传特性有关。相同土壤栽培不同种源丹参后,总体上表现为河南丹参根际土中己聚糖、戊聚糖、总多糖最高,四川次之。同样,水培条件下,不同种源丹参纯水培液中游离氨基酸含量及酸水解氨基酸百分比均有所差异;而1/2MS培养液中酸水解氨基酸在不同种源丹参间差异更大,其中山东丹参仅检出7种酸水解氨基酸,而河南和四川丹参共检出14种水解氨基酸,且二者含量相近,均高于山东丹参,表明河南和四川丹参种源特性相似。而土培环境下,根际土游离氨基酸中谷氨酸、苏氨酸、丝氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、酪氨酸因丹参种源不同存在差异。根际土蛋白水解氨基酸中天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸在不同种源间百分含量差异较大,表明这些氨基酸及其相关蛋白质表现出种源差异。而根系挥发性组分在不同种源丹参中组成及百分含量也不相同。而纯水培丹参根系分泌有机酸中草酸含量因不同种源丹参差异较大,且山东丹参特有甲酸,河南和四川丹参特有苹果酸;而1/2MS培养时,不同种源丹参根系分泌氨基酸种类差异不大,含量表现为从河南丹参、山东丹参、四川丹参依次降低的趋势,而丙二酸变化相反。土培时,丙二酸、甲酸、苹果酸的分泌行为受丹参种源影响较大。可见,丹参根系分泌氨基酸、肽类和蛋白质、挥发性组分及有机酸的行为也表现出遗传特性,营养胁迫促进了氨基酸、蛋白及部分有机酸的分泌。综上所述,丹参根系分泌行为受到遗传和环境的双重调控,营养胁迫促进了丹参根系分泌氨基酸、蛋白及有机酸类。表明丹参根系分泌行为与土壤养分调控有关,且不同基因型丹参调节机制不同。进一步提示环境引起根系分泌行为的变化,可能是中药品质环境饰变的根际生态生理行为机制。这为探讨丹参根系分泌物对不同土壤适应机制和根际行为对中药品质形成的调控研究奠定了基础。
【学位授予单位】:成都中医药大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:S567.53

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 薛彦飞;薛文;张树兰;杨学云;;长期不同施肥对塿土团聚体胶结剂的影响[J];植物营养与肥料学报;2015年06期
2 刘欣宇;霍姗姗;陈歆;吴琳;陈淼;周楷博;刘贝贝;彭黎旭;;植物根系分泌物的组成及分析方法研究进展[J];中国热带农业;2015年03期
3 蔡月琴;陆銮眉;黄志丹;庄培玉;柯美玉;王艳平;;火焰树的组织培养与快速繁殖[J];植物生理学报;2015年05期
4 周建国;刘珊珊;毛志远;张硕霖;李文华;李荣文;刘杨;;丹参组织培养技术的初步研究[J];食品与药品;2015年02期
5 陈桐;蔡全英;吴启堂;吕辉雄;曾巧云;李慧;;PAEs胁迫对高/低累积品种水稻根系形态及根系分泌低分子有机酸的影响[J];生态环境学报;2015年03期
6 黄玉茜;韩晓日;杨劲峰;韩梅;白洪志;;花生根系分泌物对土壤微生物学特性及群落功能多样性的影响[J];沈阳农业大学学报;2015年01期
7 李祖然;闵强;孙晶晶;祖艳群;;As胁迫对二年生三七生长、根部As含量和根系分泌物的影响[J];北京农学院学报;2015年03期
8 杨坤;于季红;;土壤多糖的研究进展[J];中国农学通报;2014年36期
9 方艳;王丽;王家金;陈美兰;石亚娜;季鹏章;刘大会;;丹参在云南昆明引种栽培研究[J];中国现代中药;2014年10期
10 李昊力;李家林;张雪飞;;地衣酚——盐酸法测定燕麦β葡聚糖中的戊聚糖含量[J];广东化工;2014年17期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 严铸云;张琦;杨新杰;林贵兵;王瑞婷;赵魁;郭晓恒;陈新;万德光;;丹参无机元素特征及其生长土壤理化性质的研究[A];2010年中国药学大会暨第十届中国药师周论文集[C];2010年
2 游佩进;王文全;张媛;张子龙;庞玉新;崔秀明;;三七根区土壤提取物对三七幼苗的化感作用[A];全国第8届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 肖靖秀;小麦//蚕豆的根系分泌物特征及其对蚕豆枯萎病菌的响应研究[D];云南农业大学;2013年
2 郝敬梅;温带森林土壤游离氨基酸含量动态及测定方法研究[D];东北林业大学;2013年
3 甄文超;草莓再植病害发生机理及控制措施的研究[D];河北农业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张奕斌;东南景天根系分泌物组成和特性研究[D];浙江大学;2014年
2 刘丹青;根际化学性状对水稻铁、镉吸附和吸收的影响研究[D];南京农业大学;2013年
3 牛银银;磷胁迫下油菜子叶、茎及其根系分泌蛋白的双向电泳分析[D];郑州大学;2013年
4 石鑫;刺槐根系分泌物研究[D];北京林业大学;2012年
5 杨静;PAHs污染土壤植物修复的根际效应及机制[D];浙江大学;2012年
6 王玉云;Cd胁迫对不同水稻根系分泌有机酸和氨基酸及根系Cd含量的影响[D];四川农业大学;2011年
7 王振华;油菜根系响应低硼胁迫的差异蛋白与功能分析[D];华中农业大学;2011年
8 李雪莲;东南景天镉超积累生态型根系分泌物的研究[D];浙江大学;2011年
9 周楠;铝胁迫下油菜(Brassica napus L.)根系分泌物的分泌特性及其对根际环境的影响[D];浙江师范大学;2010年
10 樊石磊;内蒙古西部胡杨根系分泌物空间分布特征及土壤酶活性研究[D];内蒙古农业大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 管冠;何天养;朱婧;姚锋先;;生草栽培对赣南地区晚棱脐橙土壤酶活性及微生物种群的影响[J];江苏农业科学;2017年17期
2 张媛;章家恩;向慧敏;巩雅莉;罗颢;李登峰;;赤红壤坡地幼龄果园间作对土壤氮组分的影响[J];华南农业大学学报;2017年05期
3 刘慧敏;刘艳军;黄俊轩;杨静慧;李建科;严小峰;武春霞;;丹参愈伤组织快速生长培养方法[J];天津农业科学;2017年07期
4 张瑞;董琦;王爱萍;杨绣娟;赵杰;范晋波;王颂宇;;等氮条件下有机无机肥配施对小麦光合特性和群体结构的影响[J];激光生物学报;2017年03期
5 荆诚然;闫文德;王姣龙;;根系分泌物及其在修复多环芳烃污染土壤中的应用[J];中国水土保持;2017年05期
6 康林玉;刘周斌;欧立军;袁祖华;;土壤微生物促进作物生长发育研究进展[J];湖南农业科学;2017年03期
7 陈学斌;赵海明;莫测辉;蔡全英;;接种邻苯二甲酸酯(PAEs)降解菌缓解PAEs对玉米胁迫效应和机制研究[J];生态环境学报;2017年03期
8 李俊霖;武凯;;低分子有机酸对三峡库区沉积物吸附Pb~(2+)影响研究[J];环境科学与管理;2017年03期
9 张晓丹;才满;张爽;杜克久;;4-BDE胁迫对毛白杨组培苗不定根发生的影响[J];环境化学;2017年03期
10 乔沙沙;周永娜;刘晋仙;景炬辉;贾彤;李毳;杨欣;柴宝峰;;关帝山针叶林土壤细菌群落结构特征[J];林业科学;2017年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王艳芳;苹果连作土壤中根皮苷含量的年动态及其调控措施研究[D];山东农业大学;2015年
2 李坤;葡萄连作障碍机理及调控途径的研究[D];沈阳农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 梅映学;碱蓬内生菌高Y1-1对镉和/或铝胁迫下水稻幼苗内源激素及有机酸含量的影响[D];沈阳师范大学;2017年
2 姜盼盼;光引发藻液形成活性氧及降解诺氟沙星[D];江南大学;2016年
3 和淑娟;吲哚乙酸对砷胁迫下不同砷富集能力植物戊酸分泌的影响研究[D];昆明理工大学;2016年
4 吴彬艳;广义景天属和蝇子草属耐受与富集重金属种质筛选及蝇子草属杂交初探[D];北京林业大学;2016年
5 张绵绵;渗透压胁迫下棉花幼苗胞间液的差异蛋白质组学分析[D];郑州大学;2016年
6 陈意良;DEHP高/低累积水稻品种的根际环境差异及土壤吸附研究[D];暨南大学;2016年
7 兰英;丹参根系分泌行为的研究[D];成都中医药大学;2016年
8 于田田;沉水植物毫米级根际微域多环芳烃的消减机制[D];天津大学;2016年
9 曾燕红;丛枝菌根真菌共生条件下黄花蒿根系及其分泌物化感作用研究[D];广西大学;2015年
10 肖有铁;外源SA对铝胁迫下菊芋(Helianthus tuberosus)的调控机制研究[D];浙江师范大学;2015年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋时姣;钟宇;张帆;刘海鹰;张双;吴富雨;黄金亮;许淑芬;万雪琴;;柳杉种子无菌苗组培快繁体系的建立[J];植物生理学报;2014年07期
2 张婷玉;林多;杨延杰;;辣椒根系分泌物的收集方法研究[J];北方园艺;2014年12期
3 张红;高亚军;安蓉;;油菜根系分泌物的GC-MS检测方法研究[J];农业资源与环境学报;2014年03期
4 张爱华;彭洪利;雷锋杰;张连学;;人参根系分泌物的提取及鉴定[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2014年07期
5 张霞;刘志华;杨光宇;杨柳;段沅杏;刘春波;陈永宽;缪明明;;固相萃取富集/气相色谱法测定烟草中的9种有机酸[J];分析测试学报;2014年05期
6 肖靖秀;郑毅;汤利;;小麦-蚕豆间作对根系分泌低分子量有机酸的影响[J];应用生态学报;2014年06期
7 李婕;杨学云;孙本华;张树兰;;不同土壤管理措施下塿土团聚体的大小分布及其稳定性[J];植物营养与肥料学报;2014年02期
8 董艳;董坤;郑毅;杨智仙;汤利;肖靖秀;;不同抗性蚕豆品种根系分泌物对枯萎病菌的化感作用及根系分泌物组分分析[J];中国生态农业学报;2014年03期
9 朱美霖;魏富刚;崔斌;陈中坚;蒋艳雪;曹红斌;;土壤Cd胁迫对三七生长和根系DNA损伤及抗氧化酶活性的影响[J];植物资源与环境学报;2014年01期
10 YANG Xue-yun;SUN Ben-hua;ZHANG Shu-lan;;Trends of Yield and Soil Fertility in a Long-Term Wheat-Maize System[J];Journal of Integrative Agriculture;2014年02期
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1 王戈;烤烟不同品种根系分泌物与黑胫病抗性关系研究[D];云南农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 赵丹丹;磷胁迫下油菜幼苗叶片的蛋白质组学初步研究[D];郑州大学;2010年
2 陶佩琳;低磷胁迫下玉米叶片的光合特性及叶蛋白质组学研究[D];山东大学;2009年
3 朱艳霞;东南景天(Sedum alfredii Hance)对镉的超积累与有机酸含量变化的关系[D];浙江大学;2006年
4 夏小燕;不同pH和有机酸对作物幼苗重金属吸收的影响研究[D];扬州大学;2006年
5 周丽莉;蚕豆、大豆、玉米根系质子和有机酸分泌差异及其在间作磷营养中的意义[D];中国农业大学;2005年
6 徐函兵;磷饥饿番茄幼苗根部液泡膜蛋白和可溶性蛋白变化研究[D];华中农业大学;2005年
7 李瑛;镉铅和有机酸对根际土壤中镉铅形态转化及其毒性的影响[D];河北农业大学;2003年
8 倪天华;东南景天(Sedum alfredii Hance)对镉特异吸收和积累特性的研究[D];浙江大学;2003年
9 李洪军;有机酸对土壤中铜镉活性及其植物效应的影响[D];河北农业大学;2003年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 何国军,许翔鸿,高祖明;腐殖酸对丹参生长的促进作用及其机理的研究[J];中国野生植物资源;2001年01期
2 郭亚勤;刘德辉;迟传德;;施肥对丹参产量及丹参根主要有效成份含量的影响[J];土壤通报;2007年03期
3 崔光红;黄璐琦;唐晓晶;邱德有;王学勇;付桂芳;;丹参功能基因组学研究Ⅰ——cDNA芯片的构建[J];中国中药杂志;2007年12期
4 扶胜兰;高致明;张红瑞;孙寒;翟轩;赵志鹏;;不同揭膜方式对丹参产量与品质的影响[J];河南农业科学;2011年02期
5 李东鸿,赵惠燕,梁宗锁,李亚玲,王敬民,卫新荣,付亮亮;2种农药在丹参根内与土壤中的降解过程及规律的研究[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2003年S1期
6 韩建萍,梁宗锁,孙群,王渭玲,魏永胜,叶正良,王敬民;氮、磷对丹参根系生长及总丹参酮累积的影响[J];西北植物学报;2003年04期
7 段增强;高致明;孙金花;孙华;贺德先;;栽培与野生丹参根解剖结构比较研究[J];河南农业大学学报;2006年02期
8 段增强;刘媛媛;郑小军;张均;兰金旭;贺德先;;丹参酮ⅡA和丹酚酸B在丹参根组织中的分布特征研究[J];河南农业大学学报;2007年02期
9 张红瑞;高致明;;控制生殖生长对丹参根有效成分含量的影响[J];安徽农业科学;2007年22期
10 翟彩霞;温春秀;王凯辉;张彦才;王丽英;李巧云;陈丽莉;;氮、磷、钾肥对丹参根系生长及养分含量的影响[J];华北农学报;2008年S1期
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1 刘红云;丹参生长模拟模型及活性成分积累的调控研究[D];西北农林科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 兰英;丹参根系分泌行为的研究[D];成都中医药大学;2016年
2 张红瑞;丹参根结构建成及有效成分积累动态研究[D];河南农业大学;2006年
3 孙玉新;铁、锰等微量元素对栽培丹参的生长和有效成分的影响[D];南京农业大学;2010年
4 孙寒;不同类型丹参植物学特性及产量品质的比较研究[D];河南农业大学;2010年
5 郭亚勤;有机肥料对栽培丹参的生长和丹参酮类物质累积的影响[D];南京农业大学;2007年
6 李进瞳;丹参次生代谢物的组织化学定位及生物运转探讨[D];西北农林科技大学;2008年
7 徐翠红;丹参解剖结构特征及药用成分积累规律研究[D];西北农林科技大学;2010年
8 马晶;河北省安国市丹参根围AM真菌生态分布研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 王凌云;河北省安国地区丹参根围AM真菌资源及物种多样性研究[D];河北大学;2010年
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