全 文 ：第 34卷　第 5期 林　业　科　技 Vol.34　No.5
2 0 0 9年 9月 FORESTRYSCIENCE＆ TECHNOLOGY Sep.　 2 0 0 9
文章编号:1001-9499 (2009)05-0010-04
强旱生植物四合木 、半日花的茎和叶脂肪酸
含量动态变化特性研究＊
张　飞　王　琪　杨冠宇　丛靖宇　万东莉　侯亚光　王瑞刚＊＊
(内蒙古农业大学生物工程学院 , 呼和浩特　 010018)
摘要:四合木 、 半日花的茎和叶几种主要脂肪酸含量及其动态变化规律的研究结果表明:茎 、 叶的主要饱和脂
肪酸和油酸的动态变化均呈抛物线型;多不饱和脂肪酸有随生育进程而降低的一致性规律。多不饱和脂肪酸通
过在返青到落叶期形成 “贮藏 -释放循环 ”, 在四合木和半日花的发育和逆境适应中起作用 。四合木和半日花
茎 、 叶不饱和脂肪酸含量较高 , 特别是返青期的亚油酸和亚麻酸 , 这说明其地上营养器官可作为油脂原料和营
养保健材料。
关键词:四合木;半日花;脂肪酸;地上营养器官
中图分类号:Q948　　　　文献标识码:A
　　四合木 (Tetraenamongolica)和半日 花
(Helianthemumsongaricum)是典型的强旱生植物 ,
为亚洲中部荒漠特有种和古地中海残遗物种 [ 1] ,
起源较早 、抗逆性强 , 在物种演变 、 植物抗逆和
旱寒区生物质材料研究中占有重要地位 。有关四
合木和半日花的研究目前主要集中于物种保护 、
濒危机制 、 生物学特性和生理生态适应性等方
面 [ 2] 。本文研究了内蒙古乌海市四合木自然保护
区内四合木和半日花叶片和茎几种主要脂肪酸的
含量及其动态变化规律 , 以期为研究 、保护和利
用强旱生资源植物提供依据。
1　材料与方法
1.1　试验地点
试验地位于内蒙古自治区乌海市境内的四合
木自然保护区。
1.2　样品的采集
根据试验地区实际情况 , 从四合木和半日花
返青到落叶 , 选择 6、 7、 8、 9、 10五个月份 , 在
每月初进行取样 。
选取 20株 8 ～ 10年生的四合木和半日花成
株 , 标记 , 每次取样从每株标记的植株上分别采
取 20g左右的叶片和茎杆 , 混合后进行样品处理 。
1.3　样品处理
样品风干后 , 80℃烘 12h, 粉碎 , 过筛 , 参
照 GB17377-1998方法测定脂肪酸组成及含量 。
气相色谱检测条件为:
检测器:氢火焰离子化检测器 (F.I.D);
温度:检测器:230℃;进样口:230℃;柱:
190℃;
载气流量:80mL/min;
燃烧气流量:50mL/min;
助燃气流量:500mL/min。
1.4　检测的脂肪酸成分
饱和脂肪酸
月桂酸:n-十二酸 , CH3 (CH2)10COOH;
肉豆蔻酸:n-十四酸 , CH3 (CH2)12COOH;
棕榈酸:n-十六酸 , CH3 (CH2)14COOH;
硬酯酸:n-十八酸 , CH3 (CH2)16COOH;
单不饱和脂肪酸
油酸:十八碳 -9-烯酸 , CH3 (CH2)7 =CH
(CH2)7COOH;
多不饱和脂肪酸
亚油酸:十八碳 -9, 12 -二烯酸 , CH3
(CH2)4 (CH=CHCH2)2 (CH2)6COOH;
α-亚麻酸:十八碳 -9, 12, 15 -三烯酸
(全顺), CH3 (CH=CHCH2)3 (CH2)6COOH。
＊ 教育部春晖计划 (Z2007-1-01013)和中国农业大学 -内蒙古农业大学合作项目 (K32712)联合资助
第 5期 张　飞等:强旱生植物四合木 、 半日花的茎和叶脂肪酸含量动态变化特性研究
2　结果分析
2.1　四合木茎 、 叶脂肪酸含量动态变化规律
2.1.1　饱和脂肪酸含量及其动态变化
气相色谱分析 (图 1)结果表明 , 四合木茎
和叶的主要饱和脂肪酸是棕榈酸 , 其最高含量出
现在 8 月 份 , 茎和 叶分 别 达到 57.09%和
53.01%。其次是硬脂酸和肉豆蔻酸 , 其中茎的硬
脂酸和肉豆蔻酸含量均在 8月份达到最高 , 分别
为 9.57%和 9.10%;而叶的硬脂酸和肉豆蔻酸含
量在 9月份达到最高 , 分别为 6.16%和 6.90%。
月桂酸的含量相对较低 , 其最高含量分别是 8月
份茎的 1.67%和 9月份叶片的 1.42%。
图 1　四合木茎 、叶几种饱和脂肪酸含量动态变化
　　从图 1可见 , 四合木茎和叶的棕榈酸 、 硬脂
酸 、肉豆蔻酸和月桂酸 4种饱和脂肪酸含量的动
态变化规律基本一致 , 均有前期逐渐增加 , 后期
随发育进程而降低 , 并呈抛物线形的一致规律 。
但脂肪酸含量的峰值出现时间有所差异 , 其中 ,
除茎和叶的棕榈酸含量峰值均出现在 8月份以外 ,
茎的硬脂酸 、肉豆蔻酸和月桂酸的含量峰值出现
在 8月份 , 而叶片硬脂酸 、 肉豆蔻酸和月桂酸的
含量峰值却出现在 9月份 , 这可能与四合木生长
中心转移和物质代谢机制有关 。
2.1.2　单不饱和脂肪酸油酸含量及其动态变化
　　油酸是四合木茎和叶片的主要单不饱和脂肪
酸 。气相色谱分析结果 (图 2)表明 , 油酸在四
合木茎和叶片内的动态变化成抛物线型变化规律 ,
其含量峰值分别出现在 8、 9月份 , 最高含量分别
达到 17.61%和 17.28%。
茎和叶片相比 , 茎中油酸的含量相对较高 ,
在 6、 7月份四合木茎的油酸含量为叶片油酸含量
的 2.5倍 , 8月份二者差异有所降低 , 9月份以
后 , 茎叶油酸含量基本相当。由于茎是营养物质
的运输通道 , 同时 , 四合木的生殖生长较早 , 由
此推测茎叶油酸含量的这种差异是与营养物质由
营养器官和制造器官向生殖器官和贮藏器官的运
输有关 。
图 2　四合木茎 、 叶油酸含量动态变化
2.1.3　多不饱和脂肪酸含量及其动态变化
　　亚油酸和亚麻酸是植物体内主要的多不饱和
脂肪酸 , 在植物的物质代谢和逆境适应中起重要
作用。对四合木茎和叶片的多不饱和脂肪酸的研
究结果 (图 3)表明 , 亚油酸是四合木茎的主要
多不饱和脂肪酸 , 含量高达 46.00%。而四合木
叶片的主要多不饱和脂肪酸主要是亚麻酸 , 含量
高达 62.68%。
从亚油酸和亚麻酸含量的动态变化规律上看 ,
四合木茎和叶片的亚麻酸含量在返青初期最高 ,
并有随发育进程而降低的一致性规律;而亚油酸
含量在返青期最高 , 并在 6月份到 7月份间略有
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林　业　科　技 第 34卷
图 3　四合木茎 、叶多不饱和脂肪酸含量动态变化
升高 , 而后随发育进程而降低。这可能与脂肪酸
的贮藏 、运输和代谢有关 。
2.2　半日花茎 、 叶脂肪酸含量动态变化规律
2.2.1　饱和脂肪酸含量及其动态变化
气相色谱分析结果 (图 3)表明 , 半日花茎
和叶的主要饱和脂肪酸是棕榈酸 , 其最高含量出
现在 9 月 份 , 茎和 叶分 别 达到 23.89%和
42.70%。其次是硬脂酸和肉豆蔻酸 , 其中茎 、 叶
的硬脂酸和肉豆蔻酸含量均在 9月份达到最高 ,
分别为 3.63%、 6.16%、 3.55%和 6.14%。月桂
酸含量相对较低 , 其最高含量仅为 0.99%和
1.52%。
图 4　半日花茎 、 叶饱和脂肪酸含量动态变化
　　由图 4可见 , 半日花茎 、 叶不同种类饱和脂
肪酸含量的动态变化规律明显不同 , 虽然茎和叶
的棕榈酸 、 肉豆蔻酸和月桂酸的含量动态变化基
本呈抛物线型 , 但月桂酸含量的峰值出现在 8月
份 , 肉豆蔻酸含量的峰值出现在 9月份 , 而棕榈
酸在返青期到峰值出现之前表现出略有下降的趋
势 。硬脂酸含量的变化规律更为复杂 , 叶片表现
出与棕榈酸相似的变化规律 , 而茎则表现出月桂
酸类似的变化规律 , 有关其机制有待进一步研究。
2.2.2　不饱和脂肪酸含量及其动态变化
　　气相色谱分析结果 (图 5)表明 , 亚油酸是
半日花茎的主要多不饱和脂肪酸含量高达
61.94%。半日花叶片的主要多不饱和脂肪酸主要
是亚麻酸 , 含量高达 52.37%。而油酸在茎叶中
所占比例基本一致。
从油酸 、亚油酸和亚麻酸含量的动态变化规
律上看 , 半日花茎和叶片的油酸和亚油酸含量均
在返青初期最高 , 并有随发育进程而降低的一致
性规律;而亚麻酸含量在返青期最高 , 并在 6月
份到 7月份间略有升高 , 而后随发育进程而降低 。
这可能与脂肪酸的贮藏 、 运输和代谢有关。
3　结　语
3.1　四合木和半日花茎 、 叶的主要饱和脂肪酸和
油酸的动态变化均呈抛物线型;多不饱和脂肪酸
有随发育进程而降低的一致性规律 。不论是亚油
酸 , 还是亚麻酸 , 其含量均在返青期最高 , 落叶
期降到极低水平。由于返青期物质的合成非常有
限 , 这说明返青期四合木和半日花体内的多不饱
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第 5期 张　飞等:强旱生植物四合木 、 半日花的茎和叶脂肪酸含量动态变化特性研究
图 5　半日花茎 、 叶单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量动态变化
和脂肪酸可能来自贮藏脂肪酸 , 而落叶期四合木
和半日花的多不饱和脂肪酸再度被贮藏 , 从而形
成多不饱和脂肪酸的 “贮藏 -释放循环 ”。这可
能是四合木和半日花等强旱生植物抵御恶劣环境
的重要机制之一 。
3.2　四合木和半日花茎 、 叶的多不饱和脂肪酸含
量较高 , 特别是亚油酸和亚麻酸 , 作为油脂原料 、
营养保健材料和能源植物 , 可能会有较好的开发
前景。
3.3　四合木和半日花是强旱生资源植物 , 其基因
资源极为宝贵 , 但种群规模较小 , 处于濒危状态 ,
如何保护和利用强旱生植物资源是关系到环境保
护和物种保存的重大课题之一 。
参 考文 献
[ 1] 　中国科学院内蒙古宁夏综合考察队.内蒙古植被 [ M] .
北京:科学出版社 , 1985.
[ 2] 　智颖飙 , 杨特, 姚一萍 , 等 .西鄂尔多斯地区土壤与四合
木微量元素含量特征分析 [ J] .应用生态学报 , 2004, 15
(3): 396-400.
[ 3] 　王镜岩 , 朱圣庚 , 徐长法主编 .生物化学 [ M ].北京:
高等教育出版社 , 2002.
[ 4] 　张秀春 , 林俊扬 , 鹏明 , 等 .表达 γ-亚麻酸的无筛选标
记转基因大豆的鉴定 [ J].热带亚热带植物学报 , 2006,
14 (6):460-466.
第 1作者简介:张飞 (1983 -), 男 , 硕士研究生 ,
从事植物生物化学与分子生物学研究。
责任作者:王瑞刚 (1972-), 男 , 内蒙古农业大学
教授 、 博士 、 研究生导师 , 主要从事植物生物化学与分子
生物学研究。
收稿日期:2009-05-18
DynamicFattyAcidContentintheAbove-groundNutritiveOrgansof
Tetraenamongolica＆ Songaricumschrenk
ZHANGFei
(InnerMongoliaAgriculturalUniversity, Hohhot　010018)
Abstract　TheendangeredplantofTetraenamongolicaandSongaricumschrenkwererelictfloraand
distributeonlyinChina.Theyarevaluableresourcesforscientificresearchonspeciesevolution, plant
anti-stressandbiomaterials.Inthispaper, themainfatyacidscontentinthestemandleavesof
TetraenamongolicaandSongaricumschrenkweredetected.Theresultsshowedthatthevariationtrendsof
saturatedfatyacidinTetraenamongolicaandSongaricumschrenktakesaparabolashape, whilethatof
unsaturatedfatyacidgoesdownwiththeprocessofgrowth.Fromspringtoautumn, unsaturatedfaty
acidsplayanimportantroleondevelopmentandstress-resistingbyforminga“ store-release”
cycle.ThecontentofunsaturatedfatyacidarehigherinbothstemsandleavesofTetraenamongolicaand
Songaricumschrenk, especialythatoflinoleicacidandlinolenicacid, whentheplantsjustturngreen
inspring.ThatmeansthenutritiveorgansabovegroundofTetraenamongolicaandSongaricumschrenk
couldbeusedasmaterialsforoilextraction, nutritionandhealthcare.Tetraenamongolicaand
Songaricumschrenkareextemelydrought-resistantspecies.Howtoprotectandusethisvaluableresource
wouldhavegreatefectonenvironmentandspeciesprotectioninlocalareaofInnerMongolia.
Keywords　 Tetraenamongolica;Helianthemum songaricum;Fatyacid;Nutritiveorgansabove
ground
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