| 题名 | 党参、黄芪化感作用及党参地上部分化学成分研究 |
| 作者 | 谢敏 |
| 答辩日期 | 2018-05-21 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 秦波 |
| 关键词 | 化感 自毒 党参 黄芪 植物生长调节剂 Allelopathy Autotoxic Codonopsis pilosula Astragalus hoantchy Plant growth regulator |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 其他题名 | 无 |
| 学位专业 | 分析化学 |
| 英文摘要 | 连作障碍是导致药用植物生长过程中病虫害发生严重、产量和品质下降的主要原因，成为中药材种植业可持续发展的瓶颈。此外，大量药用植物非药用部位的废弃，造成了严重的环境污染和资源浪费。本文针对党参、黄芪的化感物质尤其是药用植物的自毒化感作用及废弃植物资源的活性化学成分开展了深入研究，为中药材种植过程中的连作障碍消减和非药用部位植物资源的合理开发利用奠定理论基础。 （1）活性试验结果显示，党参根际土甲醇提取物对党参、莴苣、反枝苋幼苗生长具有抑制作用，而对小麦的影响较小，因此小麦可以作为党参种植地的轮作作物。采用多种分离手段及谱学鉴定技术并结合活性评价试验，确定codonopilateA、蒲公英萜醇乙酸酯、24-亚甲基环木菠萝烷醇为党参根际土壤中的主要化感物质，对莴苣及党参幼苗均呈现浓度依赖的抑制作用。CodonopilateA是党参主要的自毒物质，引起党参幼苗根尖细胞中ROS的显著升高，其自毒作用与活性氧的升高有关。本文首次明确了党参的化感物质及自毒化感物质，揭示了党参连作障碍的化学成因。 （2）对党参地上部分化学成分进行了分离纯化和结构鉴定，首先以党参幼苗的生长抑制活性跟踪分离得到了6个化合物：人参皂苷Rg1、人参皂苷Re、木樨草素、木樨草素-5-O-葡萄糖苷、人参皂苷Rb1、党参炔苷。人参皂苷类化合物及木樨草素-5-O-葡萄糖苷为首次从党参属植物中分离得到。这些化合物对植物生长活性作用具有以下规律：6个化合物均对党参幼苗具有抑制生长的作用；人参皂苷Re、木樨草素-5-O-葡萄糖苷、人参皂苷Rb1和党参炔苷对反枝苋幼苗有抑制作用，人参皂苷Re和木樨草素-5-O-葡萄糖苷抑制活性较强，人参皂苷Rb1和党参炔苷抑制活性较弱；6个化合物均对小麦幼苗和水稻幼苗具有促进作用，同时人参皂苷Rg1、木樨草素及木樨草素-5-O-葡萄糖苷对狗尾草幼苗具有促进作用。实验发现可以通过浓度控制从而使化合物选择性地促进作物或抑制杂草的生长。这些活性物质对双子叶植物和单子叶植物具有相反的作用：对双子叶植物呈现抑制作用，对单子叶植物则呈现促进作用，这一性质表明这些化合物具有优异的植物生长调节的性能，具有开发成为植物生长调节剂的潜力。这些化合物对不同植物的选择性调节作用与诱导受体植物对活性氧的响应差异有关。 （3）另外还从党参的茎叶中分离得到了丰富的甾体、不饱和脂肪酸及其衍生的甘油糖酯类化合物：α-菠甾醇（3-1），(22E)-5α,8α-桥二氧麦角甾-6,22-二烯-3β-醇（3-2），亚油酸（3-3），1-亚油酸甘油酯（3-4），硬脂酸（3-5），3-α-亚麻酸甘油酯1-O-[α-D-半乳糖基-(1→6)-O-β-D-半乳糖苷]（3-6）以及3-α-亚麻酸甘油酯1-O-β-D-半乳糖苷与3-(7,10,13-十六碳三烯酸)甘油酯1-O-β-D-半乳糖苷混合物（3-7）。化合物3-1、3-2、3-3、3-6均对胰脂肪酶活性具有抑制作用，在200μg/mL浓度下抑制率分别为31%、19%、18%、15%。3-α-亚麻酸甘油酯1-O-β-D-半乳糖苷与3-(7,10,13-十六碳三烯酸)甘油酯1-O-β-D-半乳糖苷的混合物也对胰脂肪酶活性具有抑制作用，在200μg/mL浓度下抑制率为19%。 （4）以大孔吸附树脂为富集材料对黄芪根际土壤中的化感物质进行了原位分析，并结合超高液相质谱联用技术对黄芪根际土中化感物质的分泌规律进行了研究。大孔树脂D101对黄芪根际土壤中三萜类成分富集效果最好，HPLC-MS推测化感物质主要为环黄芪醇及其苷类，开花期土壤中有少量的化感物质，随着生长周期的延长，化感物质的含量和种类逐渐增加，采收季达到最高值，从黄芪盆栽土壤中共鉴定出有潜在化感作用的化合物22种。 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.licp.cn/handle/362003/26331]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 中国科学院兰州化学物理研究所 |
| 作者单位 | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 谢敏. 党参、黄芪化感作用及党参地上部分化学成分研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2018. |
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