不同色系大叶榉类黄酮物质变化规律及对干旱胁迫的响应

发布时间：2020-04-07 06:13

【摘要】：植物次生代谢与抗逆之间的关系是目前研究的热点,类黄酮是植物体中抗氧化的重要物质,能消除和减轻由干旱等逆境引发的活性氧伤害。在各式各样的逆境中,干旱是园林植物常遇的胁迫之一。为了明确不同色系大叶榉(Zelkova schneiderianaHand.-Mazz.)叶色变化与类黄酮含量的关系,探讨干旱胁迫对类黄酮含量的影响。以3个色系的大叶榉一年生嫁接苗叶片为材料,采用单因素—响应面设计试验,确定大叶榉类黄酮提取的最佳条件;采用HPLC技术,测定大叶榉3种类黄酮物质含量变化规律;通过盆栽控水处理,测定不同色系大叶榉类黄酮代谢途径上总黄酮、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮异构酶(CHI)、槲皮素、芦丁和儿茶素6种物质在干旱胁迫下的变化情况。通过相关性分析与主成分分析,确立了这6种物质在3个色系大叶榉中变化特点,以及与干旱胁迫梯度的关系,了解大叶榉类黄酮代谢与干旱胁迫之间的响应。主要研究结果如下:1、大叶榉总黄酮超声提取的最佳条件为:乙醇体积分数63%、液料比31:1(mL/g)、提取时间1.7h。2、高效液相色谱法(HPLC)测定不同色系大叶榉叶片中均含有儿茶素、芦丁、槲皮素3种类黄酮物质,这3种物质又以儿茶素含量最高,芦丁次之,槲皮素最低。其中,儿茶素和芦丁在黄色系大叶榉中含量最高,槲皮素含量在红、黄、绿3个色系中没有显著差异。3、大叶榉叶色转变时期,类黄酮代谢途径上6种物质在红、黄、绿3个色系中变化趋势分别为:PAL酶活性、CHI酶活性与总黄酮含量均随时间不断上升;槲皮素含量均随时间下降。芦丁与儿茶素含量在3个色系大叶榉中随时间变化各异。通过对3个色系大叶榉叶片中6种物质进行显著性分析发现:黄色系叶片中PAL酶活性、芦丁含量与儿茶素含量均显著高于其他两个色系;CHI酶活性、总黄酮含量、槲皮素含量在3个色系中差异不显著。4、干旱胁迫下,3个色系大叶榉PAL酶活性、CHI酶活性均增强,与干旱胁迫程度和累计胁迫时间呈正相关;槲皮素与儿茶素含量均降低,与干旱胁迫程度和累积胁迫时间呈负相关;总黄酮与芦丁含量随胁迫时间延长,先增加后减少。不同程度干旱胁迫下,不同色系大叶榉总黄酮积累量不同:重度干旱更有利于红色系和绿色系总黄酮的积累,轻度干旱更有利于黄色系总黄酮的积累。不同程度干旱胁迫对芦丁含量的积累影响不同。轻度、中度和重度干旱胁迫均不利于黄色系大叶榉芦丁含量的积累,有利于红色系和绿色系大叶榉芦丁的积累,中度干旱下,红色系芦丁积累量最大,轻度干旱下,绿色系大叶榉芦丁积累量最大。5、对干旱胁迫下,类黄酮代谢途径上6种物质进行相关性分析发现:大叶榉叶片中,总黄酮含量与PAL酶活性、CHI酶活性、芦丁含量为极显著正相关,与槲皮素含量、儿茶素含量为极显著负相关。芦丁含量与CHI酶活性、槲皮素含量、儿茶素含量均没有显著相关性。6、对干旱胁迫下,类黄酮代谢途径上6种物质进行主成分分析发现:6项指标通过提取,可以分为两大类:总黄酮、PAL、CCHI、槲皮素和儿茶素组成第1主成分,芦丁为第2主成分。这两个主成分包含测定的全部指标,说明本实验测得的类黄酮代谢途径上6种物质均与干旱胁迫下大叶榉类黄酮代谢密切相关。7、根据3种试验材料类黄酮相关物质的隶属函数值及综合指数,3种秋色叶大叶榉抗旱能力大小排序为:红色系黄色系绿色系。
【图文】：

ＤＦＲ：二氢黄酮薛还原酶；ＬＡＲ：无色花色素还原ＩＩ。逡逑上述途径中，苯丙氨酸解氨酶（Ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ邋ａｍｍｏｎｉａ－ｌｙａｓｅ，邋ＰＡＬ）能够催化逡逑Ｌ－苯丙氨酸上的氨，将初生代谢产物苯丙氨酸转化为肉桂酸（图３），是植物初生代谢逡逑转向次生代谢的重要承接点。肉桂酸是形成各种类黄酮化合物的基础，ＰＡＬ也被认逡逑为是类黄酮合成的关键限速酶ＰＷ２１。逡逑０＾＞Ｖ0Ｈ邋ＯＷＯＨ逡逑０逦Ｏ逡逑Ｌ－苯内扢酸逦肉丨：Ｍ２逡逑图３肉桂酸生成化学反应式逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｃｈｅｍｉｃａｌ邋ｒｅａｃｔｉｏｎ邋ｆｏｒｍｕｌａ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｃｉｎｎａｍｉｃ邋ａｃｉｄ逡逑查尔酮异构酶是类黄酮合成途径上又一关键酶［％，能催化具有２’羟基的分子发逡逑生内环化反应，如４，２’－二羟基查尔酮、２’，４’－二羟基查尔酮、４，２’，４’－三羟基查尔酮、逡逑２逡逑

ａｖｏｎｏｓｙｎａｓｅ，，，ｕｅ形成，在黄酮醇３－０－糖基转移酶（ｎａｖｏｎｏｌ３－０－ｇｌｕｃｏｓｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）作用下形成异逡逑槲皮苷（Ｉｓｏｑｕｅｒｃｉｔｒｉｎ），异槲皮苷在黄酮醇３－０－葡糖苷Ｌ－鼠李糖基转移酶（Ｆｌａｖｏｎｏｌ逡逑３－０－ｇｌｉｉｃｏｓｉｄｅＬ－ｒｈａｍｎｏｓｙｈｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）作用下生成芦丁（Ｒｕｄｉｎ）邋［１６＂２Ｇ］。如下图邋２邋所逡逑／Ｊｎ邋0逡逑
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S792.99

【参考文献】

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8 王改利;魏忠;贺少轩;周雪洁;梁宗锁;;土壤干旱胁迫对酸枣叶片黄酮类代谢及某些生长和生理指标的影响[J];植物资源与环境学报;2011年03期

9 王艳艳;王团结;宋娟;;超临界流体萃取技术与装置研究[J];机电信息;2011年08期

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本文编号：2617550