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大纬度引种青蒿药效、产量影响因子及药效分析方法学研究

张荣沭  
【摘要】: 本文改进并建立了青蒿素提取、分析方法;以此为基础评价了黑龙江省青蒿野生资源的利用价值;并分别于2006、2007和2008年从北纬23-30°间的云南、广西、四川、湖南等地,引进了若干优质种源,在北纬46°以上的黑龙江省不同地区栽培,筛选出适合本地生长、含量高的青蒿种源,建立了青蒿引种栽培技术;研究了影响青蒿素含量、药用生物量的主要因子,选择对青蒿素产量影响大的因子进行正交设计试验,确定了高产青蒿的施肥技术。为黑龙江引种青蒿,开展大规模栽培生产提供了理论依据。主要研究结果如下: 1、改进建立了恒温振荡浸提法作为青蒿素的提取方法:精确称取青蒿粗粉1.000g,40℃干燥3 h,以20 mL石油醚(60~90℃)为溶剂,30℃恒温振荡提取24 h,频率120 r/min,连续提取4次,每次将前一次的提取液倾出加入10 mL提取溶剂,共提取4d,合并提取液,总量为50 mL。该方法应用设备简单、可操作性强;提取溶剂经济、毒性小、回收方便、可重复利用;提取物杂质量小、适合工业生产操作。 2、改进建立了新的青蒿素柱前衍生HPLC-UV测定方法。按文献方法进行青蒿素测定,发现结果不稳定、操作繁琐。研究表明影响柱前衍生HPLC-UV法测定青蒿素含量结果的主要因素是溶解青蒿素标准品(或青蒿提取浸膏)的95%乙醇用量和碱、酸化过程的碱、酸用量。以此为基础改进建立了新的青蒿素柱前衍生HPLC-UV测定方法。 3、评价了黑龙江省野生青蒿资源利用价值。对黑龙江省内不同地区野生青蒿中青蒿素含量进行测定表明,青蒿素含量均低于0.1%,远远低于青蒿素含量≥0.5%的药用标准,即黑龙江省野生青蒿资源无利用价值。 4、建立了青蒿引种栽培技术。对比室内和野外育苗结果及育苗方法表明:黑龙江省引种青蒿,采用温室育苗,可延长青蒿的生长期45 d左右,集成板式纸筒育苗移栽方便、用土量小,成本低。不同地区引种青蒿相同时间收获,育苗和移栽时间越早青蒿素产量最高。引种的青蒿,营养生长可持续到9月初,生长期长近170 d,可获得巨大药用部位生物量;8月20日后陆续转入生殖生长,本地气候高温、光照强,此时可获得高含量的青蒿素。即提早育苗移栽,可延长其生长时间,在气温较高的月份积累最高的青蒿素含量并达到大的生物量,从而提高青蒿素产量。 5、通过大田栽培和露天盆栽方法,研究了植物生长必需的多数营养因子、逆境胁迫、辐射青蒿种子、日光、昼夜温差、栽培密度、育苗和移栽时间对青蒿药用生物量和青蒿素含量的影响,结果如下: 营养元素单因子对青蒿素产量的影响大小顺序为复合肥(NPK)>K>Ca>Fe>Mg>B>P>Mn>Cu>N>Mo>Zn>ck(对照)。最大可使青蒿素含量提高对照的49.3%、青蒿药用生物量提高对照的55.4%、青蒿素产量提高对照的111.8%。 植物生长调节剂单因素对青蒿素产量影响大小顺序为:GA_3>NAA>氨基酸微肥>B9>KT。最大可使青蒿素含量提高对照的36.9%、青蒿药用生物量提高对照的93.3%、青蒿素产量提高对照的125.5%。 栽培密度大小对青蒿素含量虽有影响但幅度不大,但种植密度大可提高青蒿素产量(源于生物量产量的贡献)。 大田栽培施肥技术:氮肥720 kg/ha、磷肥1080 kg/ha、钾肥1080 kg/ha及钙肥360kg/ha,赤霉素、萘乙酸及氨基酸微肥喷施浓度分别为40 mg/L、5 mg/L及225倍液。青蒿素含量最高可达到:1.0484%,最低为:0.5598%。 6、引种青蒿中青蒿素含量累积趋势与本地野生青蒿一致,但含量高低差异极大,说明青蒿素含量主要受遗传背景控制,其次受环境条件影响。青蒿素含量最高达到:1.0484%,最低为:0.5598%,远大于0.5%的药用标准,引种青蒿中青蒿素含量可达到药用标准,且药用部位生物量超过原产地。引种栽培的青蒿对本地的各种立地条件具有很强的适应性,说明引种青蒿栽培获得成功。因此黑龙江省可充分利用青蒿适应性强的特点,在荒地、废弃地、闲置地、石砾地,开展大规模栽培生产,是个很好的惠农惠林项目。


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