文献类型：学位论文

中文题名：低温调控当归生长及主效活性物质生物合成的机制研究

作者：董涵[1];

第一作者：董涵

机构：[1]甘肃中医药大学;

第一机构：甘肃中医药大学

导师：谢晓蓉;甘肃中医药大学

授予学位：硕士

语种：中文

中文关键词：当归;低温;植物生长;阿魏酸生物合成;基因表达

年份：2022

摘要：当归Angelica sinensis（Oliv.）Diels是一种多年生草本植物,可产生阿魏酸和藁本内酯,用于治疗心脑血管等疾病,喜生长在海拔1800～3000米的地方。据地理模型预测,高海拔、低温和遮阳对药材道地性的形成起决定性作用。虽然已经有大量学者对海拔和光照在当归产量和品质上的作用进行了研究,但温度在调节当归生长、代谢产物生物合成及相关基因表达方面的作用仍不清楚。基于此,本研究就低温影响当归生长及主效活性物质生物合成机制展开了探索。目的:探明不同温度（8℃、15℃、22℃和30℃）对当归生长、代谢产物生物合成及相关基因表达的影响,揭示当归生长及生物合成对低温的响应机制,为提高当归产量和质量奠定理论基础。方法:本研究通过对当归种苗进行低温（8℃、15℃）、正常温度（22℃）以及高温（30℃）四个不同的温度处理,观察其在不同温度下的生长情况;测定不同温度下当归的生理指标（株高、根长、茎直径、根直径、鲜重及干重等）、代谢物（阿魏酸、藁本内酯、可溶性糖、总黄酮及总酚类化合物）含量以及抗氧化能力（DPPH和FRAP）;对不同温度下生长的当归进行q RT-PCR验证,测定主效活性物质生物合成相关基因的表达量。结果:1.当归生物量在15℃时达到了22℃的1.51倍;与22℃相比,除15℃处理下种苗的株高较22℃低2.57 cm,且根长无显著性差异外,其余指标则有1.10～1.58倍的增加。2.与22℃相比,除15℃处理下植株的藁本内酯含量无明显差异外,其余代谢物（阿魏酸、可溶性糖、总黄酮及总酚类化合物）含量均有不同程度（1.19～1.90倍）的增加;且抗氧化能力也明显增强。3.在不同温度处理下当归活性物质生物合成的相关基因会出现差异性表达;与阿魏酸（PAL1、4CLL4、4CLL9、C3H、HCT、CCOAMT和CCR）和黄酮类化合物合成的相关基因（CHS和CHI）在15℃时则出现了不同程度（2.50～11.48倍）的上调表达。结论:当归在高温（30℃）环境下无法生长,更适宜在低温（15℃左右）环境下生长;低温可促进当归植物生长,促进阿魏酸、黄酮等代谢物的积累;根据基因表达水平,当归阿魏酸的生物合成可能依赖于CCOAMT途径,而不是COMT途径。这些发现证实了低温在当归药材道地性形成过程中起决定性作用,也为调节当归代谢产物的积累提供了有力的依据。