全 文 :气象因子和矿质元素对虎杖根茎白藜芦醇
含量的影响 3
曹 庸1 ,2 3 3张 敏2 于华忠2 李国章2 杜亚填2 萧浪涛1
(1 湖南农业大学省教育厅植物激素重点实验室 ,长沙 410128 ;2 吉首大学湖南省林产化工工程重点实验室 ,张家界 427000)
【摘要】 对全年各月虎杖材料中白藜芦醇含量 ,及其 Ca、Cu、Fe、K、Mg、Na、Zn 8 种矿质元素积累进行检
测 ,结合气象因子动态变化 ,采用主成分分析法 ,研究了不同季节虎杖白藜芦醇含量动态变化与其矿质元
素、气象因子动态变化的关系. 结果表明 ,Cu 与 Fe ,Mg 与 K、Zn ,Ca 与月日照时数 , K与 Zn 相关系数分别
为 01812、01871、01793、01602、01729 ,呈极显著正相关 ; Cu、Mn 与月平均气温 , Fe 与 K 相关系数分别为
- 01738、- 01712、- 01766 ,呈极显著负相关 ;Cu 与白藜芦醇含量呈显著负相关. 找出了影响虎杖白藜芦
醇含量动态变化的 5 个主成分 ,其中“酶促反应促进性矿质营养因子”,“高温、强照射气象因子”的贡献率
分别为 351539 %、331358 % ,合计为 681897 % ,二者对不同季节虎杖白藜芦醇的变异贡献率最大. 同时进
行白藜芦醇含量的动态变化与主成分的多元相关、回归分析 ,建立了回归方程.
关键词 虎杖 白藜芦醇 矿质营养 气象因子 主成分分析
文章编号 1001 - 9332 (2004) 07 - 1143 - 05 中图分类号 S567 文献标识码 A
Effects of meteorological factors and mineral elements on the content of resveratrol in Polygonum cuspidatum
rootstalk. CAO Yong1 ,2 ,ZHAN G Min2 , YU Huazhong2 ,L I Guozhang2 ,DU Yatian2 ,XIAO Langtao1 (1 Hunan
Provincial Key L aboratory of Phytohormones , Hunan A gricultural U niversity , Changsha 410128 , China ;2 Key
L aboratory of Hunan Forest Product and Chemical Indust ry Engineering , Jishou U niversity , Zhangjiajie
427000 , China) . 2Chin. J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (7) :1143~1147.
By determining monthly the content of resveratrol and eight mineral elements (Ca ,Cu ,Fe , K ,Mg ,Na ,Zn ,Mn)
in the rootstalk of Polygonum cuspidatum ,by considering the dynamic meteorological factors and by analyzing
the principal components ,we are investigating the dynamic relationship laws among mineral elements ,meteoro2
logical factors and the content of resveratrol in Polygonum cuspidatum rootstalk in varied seasons. The results in2
dicated that the correlation coefficient between Cu and Fe ;between Mg and K;between Mg and Zn ;between K
and Zn ;between Ca and average sunlight hours per month are 0. 812 ,0. 871 ,0. 793 ,0. 729 ,0. 602. Their corre2
lation is markedly in the positive 0. 01 levels. The correlation coefficient between Cu and average air temperature
in a month ;between Mn and average air temperature in a month ; between Fe and K are - 0. 738 , - 0. 712 ,
- 01766. Their correlation is markedly in negative 0. 01 levels. The correlation between Cu and the content of
resveratrol is markedly in negative 0. 05 levels. Of the five principal factors affecting the content of resveratrol ,
two were found to be principal :“mineral element factors of promoting enzyme reacts”and“the meteorological
factors of high temperature and strong shines”. The percentage results of these two principal are 331539 % and
33. 358 % ,making a total of 68. 897 %. The two factors above are also the main reasons for the variation of Poly2
gonum cuspidatum resveratrol. A regression equation was set up through correlation and regression analysis be2
tween the changing content of resveratrol and the principal component .
Key words Polygonum cuspidatum , Resveratrol , Mineral elements , Meteorological factors , Principal compo2
nent analysis. 3 湖南省科技厅重点资助项目 (03J ZY3020) .3 3 通讯联系人.
2004 - 01 - 16 收稿 ,2004 - 04 - 09 接受.
1 引 言
虎杖 ( Polygonum cuspi dat um )为蓼科蓼属小灌
木 ,为传统中药. 其根茎有祛风利湿、破淤通经、治风
湿筋骨病的作用[12 ] . 白藜芦醇 ( Resveratrol) 简写为
Resv ,化学名称为反23 ,4 , ,52三羟基二苯乙烯[5 ] ,存
在于虎杖、葡萄等植物中 ,且虎杖中白藜芦醇含量远
远高于葡萄等其他植物[6 ] . 现代药理学试验表明白
藜芦醇对人体具有许多医药保健作用[3 ,8 ,18 ] ,主要
包括降低血脂[15 ] ,抑制血小板活性[2 ] ,对动脉粥样
硬化、冠心病具有保护作用[13 ] .
植物中次生代谢物质含量随着季节的变化 ,往
往受到气候、矿质营养等因素的影响. 主成分分析是
从多个存在一定相关关系的变量中选出几个新的综
合变量 ,而新的综合变量又能反映原来多个变量所
应 用 生 态 学 报 2004 年 7 月 第 15 卷 第 7 期
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,J ul. 2004 ,15 (7)∶1143~1147
提供的主要信息 ,从而简化数据结构 ,寻找变量间的
线性关系[7 ] . 20 世纪 90 年代以来 ,国内外对虎杖、
葡萄中白藜芦醇的生物合成、药用、保健、测定方法、
提取技术等进行了大量研究[9~11 ,16 ] ,但尚未见到植
物体内白藜芦醇含量与其矿质元素、气象因子的动
态变化相关性研究. 本文对全年各月虎杖材料中白
藜芦醇含量及其 Ca、Cu、Fe、K、Mg、Na、Zn 8 种矿质
元素进行检测 ,结合气象因子动态变化 ,采用主成分
分析法 ,研究了不同季节虎杖白藜芦醇含量动态变
化与其矿质元素、气象因子动态变化的关系. 对虎杖
等中药材中有效成分的调控研究具有重要的理论与
现实意义.
2 材料与方法
211 实验仪器及材料
21111 实验材料 虎杖根茎采自吉首大学张家界校区试验
地.该地区属武陵山脉 ,为亚热带季风湿润气候 ,四季分明 ,
阳光充足 ,无霜期长 ,严寒期短. 地带性土壤为红、黄、黄棕壤
为主. 采集时间为每月 10 日左右的晴天 ,要求材料为同一地
点、大小、生长情况基本一致. 鲜根茎水洗后 ,自然状态下去
除表面水分即作为实验材料. 虎杖植物由吉首大学资环学院
廖博儒教授鉴定.
21112 实验仪器 AA2680 原子吸收分光光度计 (日本岛
津) ;AEG2220 万分之一电光天平 (日本岛津) ; DN263 烘箱
(日本岛津) ;SX24210 马弗炉 (重庆试验设备厂) 高效液相色
谱议 (日本岛津 LC29A) ;组织匀浆机 (日本 YAMA TO) ;超声
波水浴 (日本 YAMA TO) ;万分之一天平 (日本) ;微波炉 ;旋
转蒸发设备 (国产) ;快速水份红外干燥仪 (日本) ;微孔滤膜
过滤装置 (日本) ;UV 检测仪. 试剂 :乙腈 (色谱纯) ,甲醇 (色
谱纯 ,AR) ,乙酸乙酯 (AR) ,超纯水 (自制) ,白藜芦醇对照品
购于 Sigma 公司 ,石油醚 (AR) 、硝酸、盐酸、氯化锶均为分析
纯 ,水为二次蒸馏水. 8 种元素 Ca、Cu、Fe、K、Mg、Na、Zn 的系
列溶液 ,均由标准储备液 (1 000 mg·ml - 1)稀释而成.
212 实验方法
21211 虎杖白藜芦醇的高效液相测定 取样 ,准确称取虎杖
鲜根茎各 25 g ,加入过量的乙酸乙酯研磨 ,微波提取 10 min ,
再放入 4 ℃冰箱 ,密闭、避光 ,浸提时间为 48 h ,45 ℃左右进
行旋转蒸发. 然后用甲醇溶解 ,并定容 ,取样液进行 HPLC 检
测.每个样品设 3 个平行. 色谱条件 :日本岛津 shim2park
CLC2ODS柱 (610 mm ×150 mm ,i1d 5μm) ,柱温 35 ℃,流动
相为 4116 %的乙腈 ,流速为 1 ml·min - 1 . 进样量 :1~20μl ,
检测波长 306 nm. 采用外标法进行定量测定.
21212 虎杖根茎中矿质元素的分析 样品与以上虎杖鲜根
茎用蒸馏水洗净 ,置于 80 ℃恒温烘箱中干燥并粉碎备用. 准
确称取粉碎样 310000 g 于瓷坩埚中 ,硝化后定容至 100 ml ,
摇匀备用. 每个样品做 3 个平行样及空白试验. 采用 AA2680
原子吸收光谱仪 ,空气2乙炔火焰测定 ,乙炔压力为 0105
MPa ,空气压力为 0125 MPa ,空气流量 8 L·min - 1 .
21213 气象因素 2002 年的全年月平均气温、月日照时数、
月降水量均取自张家界市气象局 ,试验地离气象观测站水平
距离 500 m ,海拔差异 5 m.
21214 相关分析与主成分分析方法 以 2002 年全年中虎杖
根茎中白藜芦醇的每月含量、相同根茎材料中每月 8 种矿质
营养的检测量、月平均气温、月日照时数、月降水量建立分析
数据库 ,应用统计软件包 SPSS 程序 ,先进行均数、标准差及
相关系数计算 ,然后进行主成分分析 ( Principal Component
Analysis) ,选取主成分 ,利用主成分值与虎杖白藜芦醇含量
变化的相关关系 ,建立回归方程.
3 结果与分析
311 矿质元素含量
1~12 月份的虎杖根茎中 8 种矿质元素含量随
时间变化 ,其检测结果如表 1. 对虎杖根茎样品进行
微量元素加标回收实验 , 回收率为 8819 % ~
9915 %. 由表 1 可知 ,虎杖根茎中 8 种矿质元素含量
水平有很大差异. Ca 含量 (110mg·g - 1) > Mg、K、Fe
含量 (0101~018 mg·g - 1) > Mn、Na、Zn 含量 (01001
~0101 mg·g - 1) > Cu 含量 (010005 mg·g - 1以下) .
表 1 不同月份虎杖根茎中矿质元素含量( mg·g - 1)
Table 1 Determination of resveratrol in Polygonum cuspidatum of different season by HPLC
月份
Month
白藜芦醇含量
Resv( %)
Cu Mg Fe Ca Mn Na K Zn
1 01215 010005 010710 010400 018552 010072 010054 010416 010018
2 01053 010007 010711 010557 018553 010051 010124 010217 010020
3 01073 010005 010714 010199 111487 010034 010080 010245 010011
4 01120 010005 010706 010269 019104 010020 010053 010370 010015
5 01121 010003 010709 010173 018180 010014 010086 010367 010012
6 01194 010004 010876 010046 019799 010037 010081 015819 010017
7 01130 010002 010798 010044 111305 010029 010109 015282 010028
8 01220 010002 010828 010039 019728 010030 010081 014601 010031
9 01321 010002 010711 010036 019076 010018 010095 015714 010017
10 01125 010004 010855 010098 111741 010031 010085 016319 010018
11 01139 010004 011056 010047 019185 010071 010094 018549 010030
12 01122 010004 011096 010030 019010 010082 010112 019421 010040
4411 应 用 生 态 学 报 15 卷
312 虎杖根茎中各月白藜芦醇的含量 ( HPLC 法)
与气象要素的统计
从表 2 可知 ,在 8~9 月白藜芦醇含量最高的季
节 ,这与 8、9 月的月平均气温、月日照时数均达到全
年最高水平 ,从而刺激虎杖次生物质白藜芦醇产生
有关.
表 2 虎杖根茎中各月白藜芦醇的 HPLC法含量及气象要素测定值
Table 2 Determination of resveratrol of rootstem analysed by HPLC in
Polygoum cuspidatum per month and meteorological phenomena factors
月份
Month
R T S P
1 01215 816 9019 2919
2 01053 918 5015 8517
3 01073 1317 10417 10311
4 01120 1618 10010 28119
5 01121 1919 7513 27214
6 01194 2616 9915 52019
7 01130 2814 16618 15217
8 01220 2612 16314 22419
9 01321 2312 11811 8013
10 01125 1719 12311 11415
11 01139 1315 8814 6113
12 01122 713 4615 5511
R :白藜芦醇含量 Resv( %) , T :月平均气温 Monthly average tempera2
ture ( ℃) ,S :月日照时数 Monthly average sunlight hours(h) ,P :月降水
量 Monthly average precipitation (mm) . 下同 The same below.
313 各分析指标的相对集中性和离散性
通过对 2002 年每月虎杖根茎中白藜芦醇的含
量、相同根茎材料中 8 种矿质元素的检测量、月平均
气温、月日照时数、月降水量进行均数及标准差的计
算 ,结果见表 3. 从各自均数、标准差来看 ,虎杖根茎
中 8 种矿质元素差异很大 ,集中性差 ,Cu、Zn 标准差
均小 ( < 010008 mg·g - 1) ,说明二者含量的离散性
小 ,不同月份之间变化小 ,虎杖对 Cu、Zn 的吸收较
为一致 ; K、Ca 标准差大 ( > 011 mg·g - 1) ,二者含量
的离散性大 ,说明不同月份之间变化大 ,虎杖对 K、
Ca 的吸收积累变异性大 ; Mg、Fe、Mn、Na 含量离散
性中等 ,说明不同月份之间有变化 ,虎杖对 Mg、Fe、
Mn、Na 的吸收积累变异性为中等. 月平均气温、月
日照时数、月降水量三项气象因素不同月份之间变
化大 ;每月虎杖根茎中白藜芦醇的含量的变化也较
大.
314 各指标的相关系数分析
表 4 是以上 12 项指标的相关系数阵. 从表 4 可
以看出 ,Cu 与 Fe ;Mg 与 K、Zn ;Ca 与月日照时数 , K
与 Zn、月平均气温、月日照时数 ;以及 Mg、Zn 与 Mn
分别均呈极显著或显著正相关 ,说明 Cu 与 Fe、Mg
与 K、Zn , K与 Zn 含量之间有较强或一定的相互促
进作用 ; Ca 含量随月日照时数 , K 含量随月平均气
温、月日照时数气象因素的强度增大而增加. 同时
Cu、Mn 与月平均气温 , Fe 与 K;以及 Cu 与月日照
时数、白藜芦醇含量均呈极显著或显著负相关 ;说明
这些指标之间存在不同程度的拮抗作用. 与表 1 比
较 ,Mg 、K、Zn 平均含量相近 ;Cu 的含量越低 ,白藜
芦醇含量就越高. 与上述结果相符.
表 3 各指标的均数和标准差
Table 3 Descriptive statistics of original variables
Cu Mg Fe Ca Mn Na K Zn T S P R
均 数 Mean 0100039 0108141 0101615 0196433 0100407 0100878 0139433 0100214 171658 102126 165122 11527
标准差 SD 0100015 0101377 0101702 0112186 0100229 0100212 0134549 0100088 713167 371469 140130 10733
表 4 12 项指标间的相关系数阵
Table 4 Correlations coeff icients matrix among variable( n = 12)
Cu Mg Fe Ca Mn Na K Zn T S P R
Cu 1
Mg - 01134
Fe 01812 3 3 - 01557
Ca - 01196 01050 - 01371
Mn 01400 01637 3 01150 - 01247
Na - 01026 01346 - 01083 01035 01194
K - 01453 01871 3 3 - 01766 3 3 01199 01366 01400
Zn - 01264 01793 3 3 - 01403 - 01051 01598 3 01471 01729 3 3
T - 01738 3 3 - 01179 - 01562 01348 - 01712 3 3 - 01029 01152 - 01102
S - 01681 3 - 01191 - 01467 01602 3 3 - 01511 - 01205 01111 01022 01783 3 3
P - 01151 - 01103 - 01224 - 01001 - 01481 - 01273 - 01086 - 01294 01609 3 01162
R - 01612 3 - 01072 - 01404 - 01199 - 01155 - 01272 01276 01034 01422 01387 010723 P < 0105 , 3 3 P < 0101
315 主成分的特征值及其贡献率
表 5 列出了通过主成分分析求得的各主成分的
特征值及其贡献率. 其中第 1 主成分的贡献率为
351539 % ,第 2 主成分的贡献率为 331358 % ,二者 对不同季节虎杖白藜芦醇的变异贡献率最大 ;第 3主成分的贡献率为 101345 % ,第 4 主成分的贡献率为 71981 % ,第 5 主成分的贡献率为 61864 % ,第 3、4、5 主成分对不同季节虎杖白藜芦醇的变异贡献率
54117 期 曹 庸等 :气象因子和矿质元素对虎杖根茎白藜芦醇含量的影响
一般 ;第 6~11 主成分对虎杖白藜芦醇的变异贡献
率很小 ;前 5 个主成分的累积贡献率达 941087 % ,
已能反映不同季节虎杖中 8 种矿质元素的含量动态
变化 ,月平均气温、月日照时数、月降水量 3 种气象
因素变化对不同季节虎杖白藜芦醇的动态变化影响
的主要信息. 故选前 5 个主成分进行分析即可.
表 5 主成分的特征值和贡献率
Table 5 Eigenvalues and percentage of variances( %) of principal com2
ponents
成 分
Component
初始特征值 Initial eigenvalues
总数
Total
变异率
Variance ratio ( %)
累积
Cumulative ( %)
1 31909 351539 351539
2 31669 331358 681897
3 11138 101345 791242
4 01878 71981 871223
5 01755 61864 941087
6 01412 31743 971831
7 01115 11048 981878
8 81541 E202 01776 991655
9 21612 E202 01237 991892
10 11109 E202 01101 991993
11 71626 E204 61933 E203 1001000
316 主成分各指标因子的负荷量与各指标因子的
分类
表 6 列出了前 5 个主成分的指标因子负荷量.
根据各主成分中各指标因子负荷量的大小 ,将各指
标因子进行分类. 第 1 主成分中 ,指标因子负荷量较
大的变量是 Mg、K、Zn. 在 3 个因子中 ,Mg、K 能促
进多种合成酶类、氧化还原等酶类的活化 ,促进光合
作用. 这与虎杖在 6~9 月期间外界光照强、气温高 ,
光合作用增强相对应. 据报道 , K常与植物次生代谢
物质合成呈正相关 ,能反映白藜芦醇与 Mg、K呈正
相关. Zn 是许多脱氢酶、蛋白酶等的必要组成成
分[4 ] ,强光及低锌条件下影响 DNA 和 RNA 聚合酶
等含锌蛋白酶的活性. 适当的高锌有利于这些酶的
合成 ,反映出与白藜芦醇升高呈正相关. 这些因子均
与促进合成酶活性、增强多种反应有关 ,故可将第 1
主成分认为是“酶促反应促进性矿质营养”因子.
第 2 主成分中 ,指标因子负荷量较大的变量是
月平均气温、月日照时数、Cu. 在 3 个因子中 ,与月
平均气温、月日照时数呈正相关 ;与 Cu 呈负相关.
生长在潮湿、高温环境下的植物 ,由于病虫害侵染的
压力 ,次生代谢加强 ,次生代谢物常含量增加 ;同样 ,
月日照时数的延长 ,紫外线照射强度增大 ,次生代谢
加强 ,次生代谢物含量也增加 ,这与已研究报道的葡
萄白藜芦醇在湿热条件下增加的结果一致[1 ,14 ] . 植
物体内缺 Cu 时 ,含 Cu 氧化酶活性下降 ,白藜芦醇
不易氧化成醌类 ,从而与 Cu 呈负相关. 故可以称第
2 主成分为“高温、强照射气象”因子. 第 3 主成分
中 ,指标因子负荷量较大的变量是月降水量. 该因子
与月降水量呈正相关 ,即生长在潮湿环境下植物病
虫害侵染的压力增大 ,次生代谢加强 ,白藜芦醇含量
增加[1 ] . 可称第 2 主成分为“降水量”因子. 第 4、5 主
成分中 ,指标因子负荷量较大的变量分别是 Ca、Na.
二者因子均与 Ca、Na 呈正相关 ,说明在虎杖白藜芦
醇积累过程中 ,Ca、Na 也维持上升水平. 可称第 4、5
主成分分别为“钙因子”“钠因子”.
表 6 旋转成分距阵中前 5 个主成分的因子指标负荷量
Table 6 Loading matrix of the f irst f ive principal components in rotated
component matrix
主成分 Principal component
1 2 3 4 5
Cu - 01267 - 01944 - 31009 E202 31359 E202 31359 E203
Mg 01977 - 01133 11213 E202 21696 E202 81938 E202
Fe - 01646 - 01636 - 01228 - 01195 31585 E202
Ca 51309 E202 01213 31928 E203 01971 21344 E202
Mn 01607 01581 - 01415 - 01154 - 51726 E202
Na 01263 - 41419 E202- 01122 71672 E203 01954
K 01911 01231 61664 E203 01112 01185
Zn 01814 01104 - 01311 - 01125 01241
T - 81331 E202 01822 01481 01190 81667 E202
S - 81063 E202 01810 - 31913 E202 01465 - 01164
P - 71301 E202 01167 01950 - 31502 E202 - 01139
317 白藜芦醇量的动态变化与主成分的多元相关
与回归分析
5 个主成分的特征值、虎杖白藜芦醇量动态变
化与 5 个主成分的多元线形相关分析结果分别见表
7、表 8. 根据表 7 计算 5 个主成分与白藜芦醇量之
间的相关分析 ,只有第 2 主成分 ,即“高温、强照射气
象因子”与白藜芦醇量之间的相关性达到显著相关 ,
复相关系数为 01617. 这与表 2 中 7~9 月月平均气
温、月日照时数气象因素的强度增大 ,白藜芦醇含量
增高相吻合 ,进一步确定“高温、强照射气象因子”对
白藜芦醇含量积累的显著影响作用.
表 7 与白藜芦醇量变异相关的前 5 个主成分的特征值
Table 7 Eigenvectors of the f irst 5 principal component in relation with
content changes of resveratrol
月份
Month R
主成分 Principal component
1 2 3 4 5
1 012150 - 0151138 - 0166824 - 1140676 - 0170719 - 1180096
2 010530 - 1114676 - 1160524 - 0129032 - 0146168 2101264
3 010730 - 0185696 - 0166006 - 0129058 1166567 - 0130817
4 011200 - 0178461 - 0130635 0166936 - 0128649 - 1129725
5 011210 - 0191703 0144667 0182257 - 1142809 0126273
6 011940 0157649 - 0127702 2161452 0119156 - 0123515
7 011300 0100284 1142308 - 0141697 1102872 1101689
8 012200 0129415 1151723 - 0119707 - 0123640 - 0136642
9 013210 - 0142571 1142384 - 0149768 - 0171288 0150615
10 011250 0117440 - 0111426 - 0108817 1180910 - 0113480
11 011390 1153135 - 0135792 - 0143152 - 0122252 - 0121622
12 011220 2106323 - 0182173 - 0148739 - 0163981 0156057
6411 应 用 生 态 学 报 15 卷
由此可用白藜芦醇量作依变量 y ,主成分 1 ,2 ,
3 ,4 ,5 作自变量 x 1 , x 2 , x 3 , x 4 , x 5 ,进行多元线形回
归分析 ,得五元线形回归方程
Y = 01153 + 01008022 x 1 + 0104529 x 2 -
01003615 x 3 - 0102317 x 4 - 0102154 x 5
表 8 5 个主成分与白藜芦醇量之间的相关分析
Table 8 Correlation coeff icients bet ween the principal component and
the content of resveratrol
R 成分 1
Component 1
成分 2
Component 2
成分 3
Component 3
成分 4
Component 4
成分 5
Component 5
R 1 01109 01617 3 - 01049 - 01316 - 01294
成分 1 Component 1 01000 01000 01000 01000
成分 2 Component 2 01000 01000 01000
成分 3 Component 3 01000 01000
成分 4 Component 4 01000
成分 5 Component 53 P < 0105.
该回归方程中 , R = 01762 . 只有 x 2 的偏回归
系数达到显著水平 ,可知第 2 主成分的“高温、强照
射气象因子”对白藜芦醇量的动态变化起了重要作
用. 其次为“酶促反应促进矿质营养 Mg、K、Zn”,以
后依次为“降水量因子”、“钙因子”、“钠因子”.
4 讨 论
在各种问题的多指标分析中 ,指标的个数多 ,又
有相互关系 ,分析工作比较困难. 多元统计的主成分
分析是指在不损失或很少损失原有信息的前提下 ,
将原来个数较多而且彼此相关的指标转换为新的个
数较少而彼此独立或不相关的综合指标 ,从而简化
多指标分析. 本研究对影响虎杖白藜芦醇含量变化
的矿质营养 8 个元素、气象因素 3 个因子进行主成
分分析 ,是多指标分析中一种行之有效的方法. 通过
主成分分析得出了“酶促反应促进性矿质营养”因
子 ,“高温、强照射气象”因子和“降水量”因子、“钙因
子”、“钠因子”为影响虎杖白藜芦醇含量动态变化的
5 个主成分. 每个主成分都比较客观地反映了所控
制的各性状之间的相互关系. 这 5 个主成分对变异
的累计贡献率达 941087 % ,其中以“酶促反应促进
性矿质营养”因子 ,“高温、强照射气象”因子的贡献
率最高 ,合计为 681897 % ,说明对这两个因子对虎
杖白藜芦醇含量动态变化影响最大 ,同时兼顾其他
因子的贡献. 本研究对虎杖采收时期、标准化栽培、
组织细胞培养等方面都有指导意义.
以虎杖白藜芦醇含量最高时作为虎杖原料好坏
的标准时 ,虎杖采收时期需首先选择高温、光照强度
高的季节为宜 ,同时具体采收时间应选择天气晴朗、
日照好的日期.
在选择栽培地时 ,应考虑高温、光线充足的阳
坡、半阳坡为宜. 同时对土壤的选择应注重 Mg、K、
Zn 及 Ca 的肥力 ,若不足 ,应在虎杖白藜芦醇合成高
峰期前施肥补充 ,并在栽培管理中 ,注重高温、透光
技术的实施 ,从而有利于白藜芦醇的积累.
在虎杖组织、细胞培养研究中 ,选择培养基的微
量元素的种类和添加量对虎杖的生长及白藜芦醇的
形成有重要的意义. 同时如何在人工气候室内提供
适宜的温度、光照、湿度等条件 ,是白藜芦醇大量积
累的关键.
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作者简介 曹 庸 ,男 ,1966 年生 ,博士生 ,副教授 ,主要从
事植物生物活性成分研究 , 发表论文 28 篇. Tel : 07442
8202615 E2mail :caoyong2181 @163. net
74117 期 曹 庸等 :气象因子和矿质元素对虎杖根茎白藜芦醇含量的影响