光照强度对红花品质的影响及机理初探
光照强度对红花品质的影响及机理初探
【摘要】： 红花为菊科植物Carthamus tinctorius L.的干燥花,入药部位为不带子房的管状花,具有活血通经,祛瘀止痛的功效,是临床常用中药。自西汉引入内地以来,我国药用红花曾主要产自四川、河南等地。而目前红花主产于新疆、云南等地,与历史产地环境差异巨大,产地变迁对红花品质的影响还不明确。课题组前期基于Maxent模型和ArcGis系统,对光照、年均温、湿度、降水量等生态因子进行分析,得出光照是影响红花生长发育的主要生态因子之一。本研究首先对红花的起源与产地变迁进行了初步调查,在此基础上重点分析了光照强度对红花花色及其有效成分含量的影响,同时利用转录组技术对不同光照强度处理后的红花盛花期基因表达进行测定,着重分析光照强度对红花类黄酮功能基因表达的影响。通过本研究的开展,分析光照强度对红花品质的影响,并对其内在机理进行初步分析,探究产地变迁对药用红花品质的影响,也为阐明光照影响红花品质的分子机制奠定基础。研究得到的主要结果如下:1.把地中海东岸的“新月地带”看作是红花的起源中心更为合理;更加适宜红花生长的自然环境以及人口、耕地、经济等多种社会因素,是导致我国药用红花产地变迁的主要原因。2.在红花现蕾期至盛花期时采用三组不同光照强度进行培养,采用HPLC对盛花期的红花主要有效成分进行测定。实验结果得出,在一定光照强度范围内,红花粉末颜色在光照强度降低时更加鲜亮、偏黄,羟基红花黄色素A与山柰酚的含量也在光照强度降低时明显上升。3.采用转录组技术对不同光照强度下盛开的红花进行测定。测序最终测得了82.01 Gb数据,组装并去冗余后得到129,544个Unigene,比对到七大功能数据库进行注释,最终78,179个Unigene获得功能注释,并得到1938个差异表达基因。4.挖掘与类黄酮合成代谢相关的差异表达基因,最终得到7个差异表达的功能基因,分别命名为CtHCT1、CtHCT2、CtHCT3、CtFLS1、CtFLS2、CtANS1、CtANS2,利用RT-PCR对7个差异表达基因进行表达分析。结果CtHCT1、CtHCT2、CtFLS1、CtANS1在“弱光”时下调表达,CtHCT3在“中光”时下调表达,CtFLS2、CtANS2在“弱光”时上调表达,表达分析结果与转录组测序结果相吻合。对差异基因相对表达量与花色及有效成分的含量进行相关分析。从分析结果可看出,花色越“亮、黄”HSYA含量越高;CtHCT3的相对表达量与山柰酚的含量呈显著负相关。研究结果可以说明,在一定光照强度范围内,光照强度的降低会使红花HCT基因的表达量降低,从而抑制了植株的生长发育,但同时促进了类黄酮的积累,即强光会增加红花的产量,但适宜的弱光会促进红花有效成分的积累。
【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】：2018
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