秦艽及近缘种龙胆苦苷积累与环境因子相关性的研究

【摘要】：秦艽(Gentiana macrophylla Pall)、小秦艽(Gentiana dahurica Fisch)、麻花艽(Gentiana straminea Maxim)和粗茎秦艽(G. crassicaulis.Duthie ex Burk)隶属于龙胆科(Gentianaceae)龙胆属(Gentiana L.)秦艽组(Sect. Cruciata Gaudin),为《中国药典》2010年版收录的四种秦艽原植物,以其干燥根入药,主要的药用成分是龙胆苦苷。目前关于秦艽药材的研究主要集中在药理和组化方面,但对秦艽原植物中药用成分与其生长地环境关系的研究报道较少,更没有确定详细的较适宜药用成分积累的环境因素。本研究采用HPLC法测定了19个不同生长地秦艽及近缘种根部和地上部分龙胆苦苷的含量,采用原子吸收分光光谱法、碱解扩散法和碳酸氢钠法分析了其生境土壤的理化性质,并从中国气象科学数据共享服务网收集到各采样点的气象数据。统计分析了不同生长地秦艽及其近缘种种间和种内地上部分和根部药用成分龙胆苦苷含量的差异性,以及与土壤因素和气象因素之间的相关性,旨在为秦艽栽培的基地建设提供参考依据和技术支持,确定有利于次生代谢产物龙胆苦苷积累的土壤、气候指标。 1秦艽及近缘种地上部分和根部龙胆苦苷含量在种间及种内不同产地间差异显著。表明秦艽原植物同一种质不同生长地龙胆苦苷含量差异明显。 2秦艽及其近缘种根部龙胆苦苷的积累与土壤中有效Fe绝对和相对含量、速效N和速效P绝对含量呈正相关,与pH值呈负相关。秦艽根部龙胆苦苷含量与土壤中有效Fe、有效Mn和速效P的相对含量呈正相关,与有效Cu绝对含量、速效N绝对和相对含量呈负相关,且与速效P相关性最大；秦艽地上部分龙胆苦苷含量与土壤中有效Zn、速效N的绝对和相对含量、有效Fe绝对含量呈负相关,与有效Mn相对含量呈极显著正相关,与速效P相对含量和pH值呈正相关。小秦艽根部龙胆苦苷含量与土壤中速效N相对含量成正相关。主成分分析结果表明速效氮是土壤因素中最重要的因素。 3秦艽及其近缘种根部龙胆苦苷的积累随降雨量的增加、气温的升高、日照时数的减少和气压的升高而增加。秦艽根部龙胆苦苷的含量随着降雨量的增加、气温的升高、日照时数的减少而增加；秦艽地上部分龙胆苦苷含量随降雨量的增加、气温的升高而增加。小秦艽根中龙胆苦苷含量随着气温的升高、日照时数的减少、气压的升高而增加。主成分分析结果表明日照时数是气象因素中最重要的因素。 4土壤pH值在5.6-7.5之间最有利于秦艽原植物根中龙胆苦苷的积累。对秦艽而言土壤有效铜绝对含量在1.7-2.0mg/kg之间、有效铁绝对含量在14-19%之间,有效锰绝对含量在24-50mg/kg之间、有效氮绝对和相对含量分别在7.5-54mg/kg和9-50%之间、速效磷相对含量在6-17%之间最有利于其根部龙胆苦苷的积累；对小秦艽而言土壤有效铜绝对含量在0.9-1.3mg/kg之间、有效锰相对含量在2-8%之间、速效氮相对含量在74-85%之间、速效磷绝对含量在6-7mg/kg之间最有利于其根部龙胆苦苷的积累。 5年均降雨量在500-900mm之间、年均气温在9-16℃之间、年均日照时数在1400-2400h之间、年均气压在825-950hPa之间最有利于秦艽及其近缘种根部龙胆苦苷的积累。年均降雨量在500-800mm之间、年均气温在11-16℃之间、年均日照时数在1400-2000h之间最有利于秦艽根部龙胆苦苷的积累。年均气温在9-11。C之间、年均日照时数在2000-2450h之间、年均气压在850-950hPa之间最有利于小秦艽根部龙胆苦苷的积累。