全 文 ：第 33 卷第 11 期
2 0 1 4 年 11 月
怀化学院学报
JOUＲNAL OF HUAIHUA UNIVEＲSITY
Vol. 33. No. 11
Nov. 2 0 1 4
9 个不同居群虎耳草光合特性及有效成分含量分析
贺安娜1，2，3， 滕 攀1
(怀化学院 1. 生命科学系; 2. 民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室;
3. 湘西药用植物与民族植物学湖南省高校重点实验室， 湖南 怀化 418008)
摘 要:为比较筛选虎耳草优良品种，运用 LI － 6400 便携式光合仪对虎耳草叶片光合特性进行了测定，并且采
用 HPLC测定了虎耳草全株岩白菜素和没食子酸含量 . 结果表明:湖南中方仙人谷虎耳草叶片净光合速率最高，为
6. 85μmol ·m －2·s － 1，该居群虎耳草的岩白菜素含量也最高，为 3. 94 mg·g －1 . 相关性分析结果表明，岩白菜素含
量与净光合速率显著正相关，与总叶绿素含量极显著正相关;没食子酸含量与光合参数的相关系数均未达显著水平
.
关键词:虎耳草; 光合特性; 有效成分; 相关性分析
中图分类号:Q945 文献标识码:A 文章编号:1671 － 9743 (2014)11 － 0006 － 04
收稿日期:2014 － 08 － 19
项目基金:湖南省教育厅资助科研项目“虎耳草遗传多样性及优异资源筛选研究”(13C728) ;植物学湖南省重点建设学科 .
作者简介:贺安娜，1981 年生，女，湖南邵阳人，副教授，研究方向:药用植物发育生物学 .
虎耳草 (Saxifraga stolonifera Curt. )又名石荷
叶、金线吊芙蓉、老虎耳等 . 生于海拔 400 － 4 500米
的林下、灌丛、草甸和荫湿岩隙［1］. 全草入药，具有
清热解毒、祛湿消肿、凉血止血的功效，可用于止咳
抗炎等［2］. 虎耳草含量较高的成分主要有虎耳草素、
有机酸类、黄酮类［3，4］. 丁家欣用 HPLC 法测定不同产
地及不同收季虎耳草中的岩白菜素的含量，发现湖北
洪山所产虎耳草含量最高［5］，黄志金等对虎耳草不同
部位岩白菜素含量进行了测定，研究表明叶中岩白菜
素的含量最高［6］. 近年有研究报道，虎耳草有抑制前
列腺癌的作用［7］，对虎耳草有效成分提取及抗癌活性
的研究逐步增多［8，9］.
植物的种内或种间关系目前主要通过形态性
状［10］、分子标记［11］等技术手段进行聚类分析 . 曾苗春
等［12］对不同居群的虎耳草叶的颜色、叶背的颜色等形
态特征进行了比较，通过欧式距离聚类分析，得出不
同居群虎耳草的亲缘关系的远近 . 植物生态型之间在
外观形状上不一定有明显的区分界限，它们更多的是
表现在生理生化特性上的差异［13］，植物因素如叶片气
孔导度、气孔阻力等是植物长期适应多变的环境和土
壤而形成的一类自身调节因素［14］. 本文测定虎耳草不
同居群光合特性及有效成分含量，并对其进行相关性
分析，为筛选虎耳草优异种质资源提供依据，也为虎
耳草的高效栽培提供参考 .
1 试剂与材料
岩白菜素对照品和没食子酸对照品 (中国药品生
物制品鉴定所) ，纯度≥98% . 甲醇为色谱纯，水为纯
净水，其余试剂为分析纯 .
不同居群虎耳草材料的来源地及移栽时间，详见
表 1. 各居群虎耳草均栽种于盆中，盆上口径为 22 cm，
底部直径 15 cm，高 20 cm，置于怀化学院生物园树荫
下，透光率约为 35% .
表 1 9 个不同居群虎耳草来源
编号 来源地 移栽时间 (年)
1 湖南祁阳县城郊 2
2 湖南中方仙人谷 2
3 湖南中方康龙 3
4 湖南绥宁瓦屋 2
5 湖南通道独岩 2
6 湖南通道龙底 2
7 湖南洞口洞口塘 3
8 湖南新宁 山 2
9 四川成都城郊 3
2 方法
2. 1 气体交换参数测定
于 2014 年 4 月中旬天气晴朗无风日的上午 9:
00—11:00，采用 Li － 6400 便携式光合测定系统 (美
国 LI － COＲ 公司) ，选择不同居群虎耳草的健壮植株
并长势一致的正常功能叶 10 片进行测定，取平均值 .
记录其净光合速率 (Pn)、蒸腾速率 (Tr)、气孔导度
(Gs)及胞间 CO2 浓度 (Ci)等 .
2. 2 叶绿素含量测定
在完成不同居群虎耳草的光合参数测定后，随即
采取相应的正常功能叶片，用 95%乙醇提取叶绿素，
采用紫外可见分光光度计 (日本岛津 UV － 2550)进行
测定 .
2. 3 岩白菜素和没食子酸含量测定
分别采集虎耳草春叶和秋叶样品，进行干燥处理
至恒重，粉碎并通过 120 目筛，备用 . 精确称取 1. 0 g
虎耳草粉末，用甲醇提取，料液比为 1∶ 25 (g∶ mL) ，
装入 50 mL锥形瓶中，超声波提取 35 min，重复提取
一次 . 所得滤液用旋转蒸发仪浓缩至约 5 mL，用甲醇
定容至 25 mL，经 0. 22 μm针孔滤膜过滤 . 含量测定采
用 LC － 20AT高效液相色谱仪 (日本岛津)进行，色
谱柱为 Agilent Eclipse XDB － C18 (150 mm × 4. 6 mm，
5 μm). 流动相:甲醇 － 0. 1%磷酸溶液 (73 ∶ 29) ;
流速:1. 02 ml /min;检测波长:272 nm;柱温 25℃;
进样量:20 μL. 按外标法以峰面积积分值计算岩白菜
素和没食子酸的含量 .
2. 4 数据统计
所测定结果取平均值和标准误，利用 Excel 及
SPSS16. 0 软件进行统计与相关性分析 .
3 结果与分析
3. 1 气体交换参数比较
不同居群虎耳草的气体交换参数存在较大差异，
如其净光合速率 (Pn)变化范围为 4. 12 － 6. 85 μmol·
m －2·s －1 (表 2) ，其中 Pn 最高的居群为 2 号居群，
最低的为 5 号居群;蒸腾速率最高的居群则是 9 号居
群，为 4. 95 mmol·m －2·s －1;水分利用率最高的居群
为 7 号居群，为 2. 66 mol·m －2·s －1;胞间二氧化碳
浓度差异较小 .
表 2 9 个虎耳草居群气体交换参数比较
编号
净光合速率 Pn
(μmol·m －2·s － 1)
蒸腾速率 Tr
(mmol·m －2·s － 1)
胞间 CO2 浓度 Ci
(molCO2·mol
－1)
气孔导度 Gs
(mol·m －2·s － 1)
水分利用率 WUE
(mol·m －2·s － 1)
1 6. 71 ± 0. 72 a 3. 03 ± 0. 45 d 267 ± 12. 9 bc 0. 124 ± 0. 03 c 2. 21 ± 0. 23 b
2 6. 85 ± 0. 44 a 3. 34 ± 0. 26 cd 269 ± 17. 5 bc 0. 180 ± 0. 01 a 2. 05 ± 0. 12 c
3 5. 16 ± 0. 37 b 2. 23 ± 0. 23 e 262 ± 5. 35 c 0. 107 ± 0. 01 e 2. 31 ± 0. 27 b
4 6. 53 ± 0. 44 a 3. 49 ± 0. 18 c 297 ± 1. 55 ab 0. 147 ± 0. 01 b 1. 87 ± 0. 11 d
5 4. 12 ± 0. 68 d 2. 05 ± 0. 18 f 284 ± 1. 55 ab 0. 086 ± 0. 01 f 2. 01 ± 0. 25 c
6 5. 14 ± 0. 79 b 3. 10 ± 0. 45 d 285 ± 6. 22 ab 0. 116 ± 0. 02 d 1. 66 ± 0. 21 e
7 5. 40 ± 0. 68 b 2. 03 ± 0. 39 f 277 ± 11. 3 bc 0. 107 ± 0. 03 e 2. 66 ± 0. 34 a
8 4. 74 ± 0. 14 c 4. 35 ± 0. 88 b 311 ± 15. 0 a 0. 178 ± 0. 05 a 1. 09 ± 0. 17 g
9 6. 65 ± 0. 26 a 4. 95 ± 0. 45 a 274 ± 7. 55 bc 0. 172 ± 0. 02 a 1. 34 ± 0. 28 f
同列小写字母表示 0. 05 差异显著 . 下同 .
3. 2 叶绿素含量比较
不同居群虎耳草的叶绿素含量差异较大，其中 2
号居群叶绿素 a 含量最高，为 0. 7481. 01 mg·g －1，总
叶绿素含量也最高，为 1. 01 mg·g －1 (表 3) ，说明 2
号居群有较高光合能力，叶绿素含量最低的为 7 号居
群，仅 0. 345 mg·g －1 . 叶绿素 a /b 的值在 3 左右，最
高的为 5 号居群，为 3. 29，最小的是 2 号居群，仅
2. 09.
表 3 9 个虎耳草居群叶绿素含量比较
编号 叶绿素 a含量 (mg·g －1) 叶绿素 b含量 (mg·g －1) 总叶绿素含量 (mg·g －1) 叶绿素 a /b
1 0. 669 ± 0. 025 b 0. 233 ± 0. 014 b 0. 903 ± 0. 078 b 2. 88 ± 0. 18 cd
2 0. 748 ± 0. 016 a 0. 276 ± 0. 006 a 1. 01 ± 0. 021 a 2. 09 ± 0. 22 g
3 0. 461 ± 0. 040 c 0. 158 ± 0. 011 d 0. 618 ± 0. 059 c 2. 26 ± 0. 19 f
4 0. 643 ± 0. 029 b 0. 233 ± 0. 025 b 0. 876 ± 0. 075 b 2. 76 ± 0. 25 d
5 0. 279 ± 0. 063 d 0. 085 ± 0. 005 f 0. 364 ± 0. 047 d 3. 29 ± 0. 37 a
6 0. 452 ± 0. 064 c 0. 188 ± 0. 026 c 0. 639 ± 0. 071 c 2. 41 ± 0. 26 e
7 0. 262 ± 0. 024 d 0. 083 ± 0. 008 f 0. 345 ± 0. 032 e 3. 15 ± 0. 29 ab
8 0. 465 ± 0. 056 c 0. 145 ± 0. 012 e 0. 610 ± 0. 059 c 3. 20 ± 0. 31 a
9 0. 721 ± 0. 047 a 0. 239 ± 0. 022 b 0. 960 ± 0. 063 a 3. 02 ± 0. 34 bc
·7·第 33 卷第 11 期 贺安娜，滕 攀:9 个不同居群虎耳草光合特性及有效成分含量分析
3. 3 岩白菜素及没食子酸含量比较
9 个不同居群虎耳草中，岩白菜素和没食子酸含
量变化不一致 (表 4) ，岩白菜素含量稍高于没食子酸
含量 . 岩白菜素含量最高的为 2 号居群，为 3. 94 mg·
g －1，最低的 7 号居群仅 1. 48 mg·g －1;没食子酸含量
最高的是 3 号居群，为 1. 91 mg·g －1，最低的也是 7
号居群，仅 0. 512 mg·g －1.
表 4 9 个虎耳草居群岩白菜素及没食子酸含量比较
编号 岩白菜素含量 (mg·g －1) ＲSD (%) 没食子酸含量 (mg·g －1) ＲSD (%)
1 3. 00b 1. 4 0. 626f 1. 2
2 3. 94a 2. 0 0. 624f 2. 5
3 2. 45d 1. 8 1. 91a 1. 7
4 2. 75bc 1. 1 0. 715e 1. 9
5 2. 62cd 1. 7 0. 810d 1. 0
6 2. 25de 0. 8 1. 09b 1. 8
7 1. 48f 1. 2 0. 512g 2. 7
8 2. 18e 2. 4 0. 975c 2. 6
9 3. 55a 1. 3 0. 875d 1. 8
3. 4 光合参数与有效成分的相关性分析
将 9 个居群虎耳草的光合参数及有效成分含量进
行相关性分析，发现净光合速率与气孔导度、总叶绿
素含量及岩白菜素含量都呈正相关，其中与总叶绿素
含量达极显著正相关，与岩白菜素含量显著正相关
(表 4) ;蒸腾速率与气孔导度的相关系数为 0. 862，达
极显著水平 . 岩白菜素含量与净光合速率及叶绿素含
量正相关，其中与净光合速率的相关性达显著水平，
与总叶绿素含量达极显著水平;没食子酸算含量则与
各个参数的相关性都不显著 .
表 5 光合参数与有效成分的相关系数表
净光合速率 Pn
(μmol·m －2·s － 1)
蒸腾速率 Tr
(mmol·m －2·s － 1)
气孔导度 Gs
(mol·m －2·s － 1)
总叶绿
素含量
(mg·g －1)
岩白菜
素含量
(mg·g －1)
没食子
酸含量
(mg·g －1)
净光合速率 Pn(μmol·m －2·s － 1) ———
蒸腾速率 Tr(mmol·m －2·s － 1) 0. 437 ———
气孔导度 Gs(mol·m －2·s － 1) 0. 555 0. 862＊＊ ———
总叶绿素含量(mg·g －1) 0. 882＊＊ 0. 648* 0. 710* ———
岩白菜素含量(mg·g －1) 0. 666* 0. 474 0. 558 0. 837＊＊ ———
没食子酸含量(mg·g －1) － 0. 368 － 0. 131 － 0. 221 － 0. 136 － 0. 141 ———
* 表显著相关 (P ＜ 0. 05) ，＊＊表极显著相关 (P ＜ 0. 01).
4 小结与讨论
由于本研究的 9 个居群虎耳草均经过 2 ～ 3 年时间
的移栽处理，基本排除了原生境因素对不同居群虎耳
草光合特性及有效成分含量比较的干扰，这种差异的
造成应属居群本身遗传差异导致 . 9 个虎耳草居群从外
部形态到光合生理及有效成分含量均存在较大差异，
其中湖南祁阳居群的净光合速率最大，但其叶绿素含
量并不是最高的，说明叶绿素含量并不是影响光合作
用的唯一因素 . 湖南中方仙人谷居群叶绿素 a /b 值最
小，表明该虎耳草叶片对光强适应程度最不敏感 .
药用植物有效成分积累与其生理生态因子的关系
密切 . 贾光林等对人参中人参皂苷与生态因子的相关
性分析结果表明，热量因子对人参皂苷活性成分的累
积起主要作用［15］. 本课题组前期实验发现，不同光温
种植条件下，虎耳草岩白菜素及没食子酸含量与光合
有效辐射呈正相关［16］. 绿色植物通过光合作用产生的
初生代谢产物，既是植物生命活动必需的化合物，又
是植物次生代谢产物的前体，并且所有旺盛生长的细
胞内都存在着次生代谢物的不断合成和转化［17］. 本试
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验通过对 9 个居群虎耳草的光合参数及有效成分含量
相关性分析发现，岩白菜素含量与净光合速率显著正
相关，与总叶绿素含量相关系数为 0. 837，达极显著正
相关，但没食子酸含量与光合参数的相关性均不显著，
其原因可能是这两种成分在虎耳草植株内合成途径不
同所导致 .
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Analysis of Photosynthetic Characteristics and Contents of Active Ingredients of
Saxifraga Stolonifera Curt． among 9 Different Populations
HE An-na1，2，3， TENG Pan1
(1. Department of Life Science; 2. Key Laboratory of Ｒesearch and Utilization of Ethnomedicinal Plant Ｒesources of Hunan Province;
3. Key Laboratory of Xiangxi Medicinal Plant and Ethnobotany of Hunan Higher Education，Huaihua University，Huaihua，Hunan 418008)
Abstract:In order to select varieties of S． stolonifera Curt．，the photosynthetic characteristics was measured by using
Li － 6400，and content of active ingredients was determined by HPLC． The results showed that，population of Xianrengu
Zhongfang had the highest net photosynthetic rate，that was 6. 71 μmol·m －2·s －1，meanwhile it had the highest content of
bergenin，that was 3. 94 mg· g －1 ． Correlation analysis showed that，content of bergenin was significantly positively
correlated with net photosynthetic rate，which also significantly positively correlated with content of total chlorophyll． But
correlation coefficients of content of gallic acid and light parameters did not reach significant levels．
Key words:S． stolonifera Curt．; photosynthetic characteristics; active ingredients; correlation
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