滤光膜对黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗三种生物碱含量的影响

以滤光膜遮光处理1年生黄檗(Phellodendron amuranse)幼苗,测定了幼苗生物量及根、茎外皮中的小檗碱、药根碱和掌叶防己碱含量。红色、黄色、蓝色和绿色滤光膜对黄檗幼苗的根和茎生物量都有不同程度的抑制作用,其中黄膜的抑制作用最小,而蓝膜和绿膜的抑制作用最强。滤光膜处理也不同程度地抑制了小檗碱、药根碱和掌叶防己碱的合成和积累,红膜的抑制作用最小,蓝膜和绿膜的抑制作用最强。滤光膜处理后,3种生物碱的单株产量都低于对照,红膜处理小檗碱的产量显著高于黄膜处理,但红膜和黄膜处理下的药根碱和掌叶防己碱的产量差异不显著,蓝膜和绿膜处理的3种生物碱的产量都始终最低。滤光膜处理不利于黄檗幼苗的生长和上述3种生物碱的积累。

水分胁迫对黄檗幼苗三种生物碱含量的影响

黄檗(Phellodendronamurense)是东北阔叶红松林的重要伴生树种,也是我国名贵中药关黄柏的药源植物,小檗碱(berberine)、药根碱(jatrorrhizine)、掌叶防己碱(palmatine)是研究者通常关注的主要黄檗生物碱。通过池栽法和渗灌控水方式设置了对照、轻度干旱、重度干旱和水涝(土壤水势分别控制在-40^-20KPa、-80^-60KPa、<-80KPa和-20~0KPa)4种水分处理,比较了不同水分状况下黄檗幼苗小檗碱、药根碱及掌叶防己碱含量的变化。对于当年生的黄檗幼苗,总体上轻度干旱有利于上述3种生物碱的合成与积累,重度干旱处理下幼苗3种生物碱的含量与对照差异不大,而水涝处理则导致幼苗3种生物碱的含量显著降低。同时,干旱或水涝处理都导致黄檗幼苗生长受抑,幼苗的株高、茎径和生物量都显著低于对照幼苗,因此3种生物碱的单株产量仍是对照的黄檗幼苗最高。茎外皮是中药黄柏的药用部位,也是黄檗幼苗中3种生物碱含量最丰的部位,实验结果预示短期的轻度干旱处理可以提高茎外皮的小檗碱含量,这对以获取生物碱为目的的黄檗幼苗培育可能有参考价值。

光强对黄檗幼苗三种生物碱含量的影响

设置光强分别为全光照的100%(不遮荫)、75%、50%和25%的4种光照处理,比较了不同光强下1年生黄檗幼苗主要药用成分小檗碱、药根碱和掌叶防己碱含量的变化。结果表明,全光照有利于小檗碱、药根碱和掌叶防己碱在茎外皮和根中的合成和积累,总体上随光强减弱,3种生物碱含量降低。相对光强为75%时黄檗幼苗生物量最大,而75%相对光强下黄檗幼苗3种生物碱的单株产量(生物碱含量与生物量之积)最高。

氮素形态对黄檗幼苗三种生物碱含量的影响

通过改变水培溶液中NH+4-N和NO3--N的比例,探讨了氮素形态对黄檗幼苗主要药用成分小檗碱、药根碱及掌叶防己碱含量的影响。结果表明,小檗碱的含量与氮素形态有明显关系,在根和茎中都表现为NO3--N比例高更有利于小檗碱的积累。单纯的NO3--N供给最有利于药根碱在黄檗幼苗根中的积累,而处理46d后,NH4+-N/NO3--N为75/25和25/75时黄檗幼苗茎中的药根碱含量最高。黄檗幼苗根和茎中的掌叶防己碱含量对营养液中NH4+-N和NO3--N的比例反应类似,在处理46d后,掌叶防己碱含量由高到低所对应的NH4+-N/NO-3-N为25/75、50/50、75/25、0/100、100/0。处理33d后,黄檗幼苗根中的小檗碱、药根碱、掌叶防己碱含量随处理天数的增加呈下降趋势,而在茎中呈上升趋势。如果同时考虑氮素形态对黄檗幼苗生物量的影响,那么NH4+-N/NO3--N为0/100时其小檗碱产量(含量与生物量乘积)最高,而NH4+-N/NO-3-N为25/75时药根碱和掌叶防已碱的产量最高。

气候因子对黄檗主要生物碱质量分数的影响

通过在一定地理间隔设立采样点,采集了8个地区的野生黄檗韧皮部样品,采用高效液相色谱方法测定黄檗(Phellodendron amurense Rupr.)韧皮部的药根碱、掌叶防己碱和小檗碱质量分数,分析了1月份、3—7月份、5 a部分气象数据平均值与黄檗中小檗碱、药根碱、掌叶防己碱质量分数的关系。结果表明:药根碱质量分数与5 a平均极低温度具有极显著的正相关性,与5 a平均相对湿度存在负相关趋势;掌叶防己碱质量分数与3—7月平均降水、月温较差、5 a平均相对湿度成负相关趋势;小檗碱质量分数与1月份均温、5 a平均极低温度具有极显著的正相关性。主成分分析得出,温度是影响黄檗生长的首要因子,其次为湿度、降水、光照、地理因子等。逐步回归分析得出:较低的5 a平均相对湿度有利于黄檗树皮中药根碱的积累;较高5 a平均极高温度,较低5 a平均相对湿度的低经、纬度区域有利于掌叶防已碱的积累;较高5 a平均极低温的低经、纬度区域有利于黄檗树皮中小檗碱的积累。海拨在相关性分析和多元线性逐步回归分析中与3种生物碱的含量没显著的相关性,

黄檗主要药用成分的分布规律

对黄檗主要药用成分小檗碱、掌叶防己碱和药根碱在成树、幼树中的分布和季节变化进行了系统的研究。结果表明:黄檗树干韧皮部中3种生物碱含量均随着树干位置增高而降低,成树在地面至1.5m高度内随位置增高而急剧下降,超过1.5m后趋于平稳,而幼树随位置增高近线性下降,幼树近地面20cm茎段韧皮部中的小檗碱含量相当于成树;黄檗成树韧皮部中3种生物碱含量的季节变化不明显,而生长2年的黄檗幼树韧皮部中则有明显的季节变化,根是7月含量较高,茎是6月含量较高。

氮素浓度对黄檗幼苗主要次生代谢产物的影响

试验的完全营养液按照Utriainen和Holopainen方法进行配制,略加修改。在完全营养液的基础上,通过改变NH4NO3的用量调配出5种营养水平的氮素处理营养液进行试验。数据处理后初步得出结果,在一定范围内提高氮素培养液的浓度,使黄檗幼苗根部和茎部的小檗碱、药根碱以及掌叶防己碱的含量都得到显著提高。说明氮素浓度对黄檗幼苗的三种生物碱含量具有一定的影响。

施氮量对黄檗幼苗生长的影响

分别设置了施氮量为0、55、110、220、440 kg/hm2(尿素)的5种处理。比较了不同施氮量对黄檗幼苗生长的影响。结果表明:N20、N40、N80三个处理的株高和基茎都显著高于对照,N10处理与对照差异不显著,株高和基茎随施氮量而增加,与对照差异都达到显著或及显著,但当升高到一定程度时,不会继续升高。N20、N40、N80三个处理的根干重、茎干重和叶干重都显著高于对照,N10处理与对照差异不显著,在一定程度(施氮量范围)内,根干重、茎干重和叶干重随施氮量的增加而增加。

施氮量对黄檗幼苗氮代谢相关酶类的影响

分别设置了施氮量为05、5、110、2204、40 kg/hm2(尿素)的5种处理;折合尿素0、22、448、81、76 g/株.比较了不同施氮量对黄檗幼苗氮代谢相关酶类的影响.结果表明:N20、N40、N80三个处理的铵态氮和硝态氮含量都显著高于对照,N10处理与对照差一不显著.可溶性蛋白含量可随施氮量增高,与对照处理的差异都达到显著或及显著,但当升高到一定程度时,可溶性蛋白含量不会继续升高.少量施氮的N10处理既能显著提高NR和GS活性,而随施氮量提高,N20、N40、N80处理NR和GS活性的变化不显著.