不同种源何首乌生物学特性及抗衰老作用比较研究

【摘要】： 何首乌(Polygonum multfolrum Thunb.)为蓼科多年生草本植物,其块根及藤茎均为名贵的大宗中药材,是我国传统的延年益寿的中草药。主要分布于黄河以南各省区,野生资源丰富,部分省区有栽培,全国范围内使用。在保健和化工等方面也有广阔的开发前景。本文对全国10个省份何首乌野生种源的生物学特性及质量差异、抗氧化作用、解剖学特征进行比较,取得的主要研究结果如下: 1.何首乌各种源在生长、生理及质量等方面均存在显著差异,其中: 1.1花期、种子成熟期的变异 花期和种子成熟期在种源间存在差异,北端种源的花期和种子成熟期明显早于南端种源,表明长期的环境因素导致分布在不同地理区域的何首乌种源在开花生理和结实物候方面产生了遗传分化。 1.2种子性状的变异 研究结果表明种源间种子性状的变异达到显著水平,北端种源的种子细小而南端种源的种子长度、宽度和千粒重均比北端种源大,但种形指数则是北端种源大于南端种源;同时通过各性状相关分析表明种子千粒重与种子长度和种子宽度呈显著正相关。 1.3总藤长、总地径生长动态的变异 本研究从各种源间的总藤长、总地径生长动态差异分析来看,各月生长差异均达到显著水平,在总藤长生长总增量方面,德庆种源、井冈山种源和田阳种源生长迅速,排列在前3位,而在总地径生长总增量方面则是恩施种源、登封种源和峨眉山种源排在前3位。 1.4单株叶面积增长动态的变异 在种源间各月份生长过程中单株叶面积及各月平均值均有显著差异,从各月平均单株叶面积来看,南端种源比北端种源大,这与南端种源藤茎生长迅速且单叶面积大有关。从各月生长变化表明,各种源的单株叶面积均在9月份达到最大值,随后逐月下降,北端种源生长降幅较大,其新叶增长少,叶片凋落较多。 1.5生物量的变异 本研究表明何首乌种源各生物量指标在种源内差异不显著,而在种源间均有显著差异。其中总生物量反映了各种源总体上的生长水平,研究表明德庆、田阳和靖西等南方种源的总生物量比北端种源大;何首乌的主要产品是其块根,块根重是最重要的经济性状指标,研究表明德庆、峨眉和靖西种源在块根生长方面表现最快;总藤重也是较重要的经济性状指标,在这方面,田阳、德庆和靖西种源表现较高;块重比(TWR)和块根比(TRR)分别反映了何首乌块根生长在总生物量生长和地下部分生长中所占的比例,德庆和缙云山种源有较大的块重比和块根比,从中看出,峨眉种源虽然在总生物量和地上部分的生长表现不佳,但其块根生长较快,因此在种源选择时尚需结合质量性状等其他方面加以考虑。 1.6叶绿素、硝酸还原酶的变异 叶绿素含量在种源间各月份叶绿素含量的差异显著,各种源5个月的平均叶绿素总含量较高的是德庆、井冈山和登封等种源,从各月份变化情况可看出,叶绿素总含量在5月达到最高,在3～7月期间呈低-高-低的变化趋势;而叶绿素a/b含量则是北方种源高于南方种源。本研究对何首乌各种源硝酸还原酶活力的分析表明,2个季节的平均含量较高的是恩施、德庆等南端种源,比北部种源的含量高,从季节变化可见,在生长最旺盛的夏季(7月份)含量比生长缓慢的春季(3月份)高。 1.7蒽醌类成分含量的测定本研究表明不同种源蒽醌类各成分的含量有较大的不同,水解前游离型蒽醌含量、水解后总蒽醌、结合型蒽醌含量、大黄素和大黄素甲醚含量的分析表明在各种源间有差异,田阳种源在蒽醌类成分各项主要指标均最低,登封和德庆种源的水解前游离型蒽醌含量较高,登封和德庆种源的水解后总蒽醌含量和结合型总蒽醌含量较高。1.8 2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷含量测定 结果说明采集地的地理环境对药材质量有影响。不同生长环境是影响2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷积累的重要因素。 2.通过花粉粒形态扫描电镜观察花粉粒形态特征分析九个种源地何首乌花粉表面均有网状纹饰,具有较高的一致性。通过显微鉴定不同种源何首乌观察显示田阳种源异型维管束与其他种源具有非常大的差异,其排列呈2层,且木质化程度较高,其他种源地差异不明显。 3.抗氧化作用实验 结果表明,五个种源地何首乌水煎液具有抗氧化作用。田阳种源何首乌抗氧化作用有别于其余种源地,其水煎液的抗氧化作用强弱与其2,3,5,4’-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D葡萄糖苷含量高低无必然相关性。 结论本研究结果显示何首乌各种源质量性状不仅与种源自身的遗传有关而且与生长地的环境因素有关。从化学成分含量、花粉形态、异型维管束等角度支持将田阳种源另列为何首乌的变种。