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铁、锰等微量元素对栽培丹参的生长和有效成分的影响

作　者: 孙玉新
导　师: 刘德辉
学　校: 南京农业大学
专　业: 土壤学
关键词: 丹参铁锰生物量丹参酮酶活性
分类号: S567.53
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

丹参为唇形科鼠尾草属植物丹参(Salviae miltiorrhizae bunge.)的干燥根及根茎,是我国的传统常用中草药,现代药理实验证明丹参有去疲止痛,活血通经,清心除烦的功效,并在我国广泛分布。本论文以药用植物丹参为研究对象,研究了不同浓度Fe、Mn对其生长及有效成分累积的影响,为丹参规范化栽培提供理论依据。本文通过江砂盆栽试验和石英砂砂培试验研究了微量元素Fe、Mn对栽培丹参的生物量和品质的影响以及Fe、Mn在丹参体内的累积、分布特点,探讨了Fe、Mn对丹参脂溶性成分丹参酮类物质累积的影响及其机制。此外,通过江砂盆栽试验还研究了缺乏Fe、Mn、Cu、Zn、B或Mo元素对丹参的生长和有效成分含量的影响。结论如下：1、江砂盆栽试验结果表明：施用适量的Fe (9.0 mg/kg)、Mn (14.0 mg/kg)能够促进丹参主根的伸长,促进丹参地上及地下部生物量的积累,但浓度过高就会产生抑制作用。施入适量的Fe (9.0 mg/kg)有利于丹参根中的三种丹参酮类物质的累积,收获期施Fe 9.0 mg/kg处理的三种丹参酮类物质的含量均较其他施Fe处理和CK的含量高,与CK相比增幅分别达到192.3%、58.6%、209.7%。随施Mn浓度的增加,丹参的三种丹参酮类物质含量总体呈现先增加后减少趋势,当施Mn浓度为21 mg/kg时,隐丹参酮和丹参酮Ⅰ含量都达到最大值；施Mn浓度为14 mg/kg时,丹参根中的丹参酮IIA含量最大；丹参根中两种水溶性成分(丹参素和原儿茶醛)含量的变化并未随施用Fe和Mn浓度的增加而呈现规律性变化。本实验条件下施Fe量为18 mg/kg时丹参茎叶中的Fe含量最高(1792.72 mg/kg),而施Fe量为13.5 mg/kg时丹参根中的Fe含量最高；不同施Mn水平下(7 mg/kg～28 mg/kg)丹参茎叶和根中的Mn含量与施Mn量之间呈正相关关系。根系膨大期丹参叶片中的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素三者的含量均随Fe、Mn施入量的增加而增加,收获期时三种色素含量随着施Mn量的增加而增加,但其增加幅度变缓。施用Fe、Mn有利于提高丹参根中PPO和POD的活性,两者的活性随施入Fe、Mn量的提高呈现先增后减的趋势,施入较高水平的Fe (13.5 mg/kg)和较高水平的Mn (21.0 mg/kg)时丹参根中PPO和POD的活性较强,并且丹参根中PPO、POD的活性与丹参根中隐丹参酮、丹参酮I和丹参酮IIA的含量之间均呈正相关关系。2、石英砂砂培试验结果表明：Fe、Mn元素能够促进丹参地上、地下部生物量的增加,在丹参生长的中期(移栽后第110d)和后期(移栽后第180d),施Fe浓度为13.5 mg/kg时的丹参茎叶干重量最大,并显著高于其余各施Fe处理。过量的Mn不利于丹参生物量的积累,高Mn处理(施Mn量为42 mg/kg)的丹参根干重最小。施用一定量的Fe、Mn有利于丹参根中隐丹参酮、丹参酮I和丹参酮IIA这三种丹参酮类物质的累积,收获期施Fe 9.0 mg/kg处理的丹参根中隐丹参酮的含量最高(1.07mg/kg),施Fe 13.5 mg/kg处理的丹参根中丹参酮I和丹参酮IIA的含量最高(前者0.35mg/kg,后者1.70 mg/kg);不同施Mn处理间隐丹参酮、丹参酮I的含量随施Mn浓度的增高而增大,而丹参酮IIA的含量则随施Mn量的增加表现为先增加后减少。丹参叶片中活性铁的含量随施入Fe、Mn浓度的增高而增加,高Fe处理(27 mg/kg)和高Mn处理(42 mg/kg)的丹参生长各时期叶片中的活性铁含量最大。各施Fe处理丹参叶片中丙二醛的含量随施Fe浓度的增高而增加。各施Mn处理丹参叶片中硝酸还原酶的活性显著高于对照,且收获期丹参叶片中硝酸还原酶的活性明显强于前期(移栽后第40d)、中期(移栽后第110d)时的活性。3、缺素组江砂盆栽试验结果表明：缺乏Fe、Mn、Cu或Zn等元素直接影响了丹参地上、地下部的生长,不利于各部分干物质的积累,其中以缺Fe对丹参茎叶的影响最为显著。Fe元素的缺乏降低了丹参根中三种丹参酮类物质和丹参素的含量；缺Mn则降低了丹参根中三种丹参酮类物质、丹参素和原儿茶醛的累积；缺Cu和缺Zn对丹参根中丹参酮IIA和两种水溶性成分的影响较大；缺B处理的丹参根中丹参酮I、丹参酮IIA和两种水溶性成分的含量较低,缺Mo则影响了三种丹参酮类物质的累积。

全文目录

摘要 8-10ABSTRACT 10-13第一章文献综述 13-23 1 引言 13-14 2 微量元素与药材产量和有效成分的关系 14-15 3 丹参的概述及研究现状 15-23 3.1 丹参的本草考证 15-16 3.2 丹参的次生代谢产物 16-18 3.2.1 丹参脂溶性成分 16-17 3.2.2 丹参水溶性成分 17-18 3.3 丹参的药理作用 18 3.4 影响丹参产量和品质的因素研究 18-20 3.4.1 品种资源研究现状 19 3.4.2 环境因子研究状况 19-20 3.4.3 栽培学研究现状 20 3.5 不同微量元素的营养作用及其对丹参药效的影响 20-23 3.5.1 铁、锰的营养作用及对丹参药效的影响 20-21 3.5.2 铜、锌的营养作用及对丹参药效的影响 21-23第二章施铁对栽培丹参的生长和品质的影响 23-41 1 引言 23 2 江砂盆栽试验 23-33 2.1 供试材料与试验设计 23-24 2.1.1 试验材料 23 2.1.2 试验设计 23-24 2.2 测定项目与分析方法 24-26 2.2.1 样品的采集 24 2.2.2 植株分析 24-26 2.3 数据处理 26 2.4 结果与分析 26-33 2.4.1 不同铁浓度处理对丹参生长的影响 26-28 2.4.2 施铁对丹参根中有效成分含量的影响 28-29 2.4.3 施铁对丹参体内铁含量的影响 29 2.4.4 施铁对丹参叶片叶绿素含量的影响 29-31 2.4.5 施铁对丹参根中多酚氧化酶、过氧化物酶酶活性的影响 31-32 2.4.6 铁处理的丹参根中POD、PPO活性与丹参根中有效成分含量的相关性 32-33 3 石英砂砂培试验 33-38 3.1 供试材料与试验设计 33-34 3.1.1 试验材料 33 3.1.2 试验设计 33-34 3.2 测定项目与分析方法 34 3.2.1 样品的采集 34 3.2.2 植株分析 34 3.3 数据处理 34 3.4 结果与分析 34-38 3.4.1 不同铁浓度处理对丹参生物量的影响 34-35 3.4.2 施铁对丹参根中丹参酮类物质含量的影响 35-37 3.4.3 施铁对丹参叶片中活性铁含量的影响 37 3.4.4 施铁对丹参叶片中丙二醛含量的影响 37-38 4 小结 38-41第三章施锰对栽培丹参的生长和品质的影响 41-57 1 引言 41 2 江砂盆栽试验 41-50 2.1 试验设计 41-42 2.2 测定项目与分析方法 42 2.2.1 样品的采集 42 2.2.2 植株分析 42 2.3 数据处理 42-43 2.4 结果与分析 43-50 2.4.1 不同锰浓度处理对丹参生长的影响 43-44 2.4.2 施锰对丹参根中有效成分的影响 44-46 2.4.3 施锰对丹参体内锰含量的影响 46-47 2.4.4 施锰对丹参叶片叶绿素含量的影响 47-48 2.4.5 施锰对丹参根中多酚氧化酶、过氧化物酶酶活性的影响 48-49 2.4.6 锰处理的丹参根中POD、PPO活性与丹参根中有效成分含量的相关性 49-50 3 石英砂砂培试验 50-55 3.1 试验设计 50 3.2 测定项目与分析方法 50-51 3.2.1 样品的采集 50 3.2.2 植株分析 50-51 3.3 数据处理 51 3.4 结果与分析 51-55 3.4.1 不同锰浓度处理对丹参生物量的影响 51-52 3.4.2 施锰对丹参根中丹参酮类物质含量的影响 52-53 3.4.3 施锰对丹参叶片中活性铁含量的影响 53-54 3.4.4 施锰对丹参叶片中丙二醛含量的影响 54-55 3.4.5 施锰对丹参叶片中硝酸还原酶含量的影响 55 4 小结 55-57第四章缺乏铁、锰、铜、锌、硼或钼对栽培丹参的生长和有效成分的影响 57-61 1 引言 57 2 材料方法 57-58 2.1 供试材料与试验设计 57-58 2.1.1 试验材料 57 2.1.2 试验设计 57-58 2.2 测定项目与分析方法 58 2.2.1 样品的采集 58 2.2.2 植株分析 58 3 结果与分析 58-60 3.1 缺乏铁、锰、铜、锌、硼或钼对丹参生物量的影响 58-59 3.2 缺乏铁、锰、铜、锌、硼或钼对丹参根中丹参酮类物质含量的影响 59 3.3 缺乏铁、锰、铜、锌、硼或钼对丹参根中丹参素和原儿茶醛含量的影响 59-60 4 小结 60-61第五章全文结论与展望 61-65 1 全文结论 61-62 2 本文研究的特色和创新之处 62 3 研究展望 62-65参考文献 65-71致谢 71-73攻读学位期间发表论文情况 73

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