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头花蓼优质种源筛选及其四倍体质量评价研究



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  芒颖大麦生态适应性广、繁殖能力超强、抗逆性
强、抗寒,目前在世界范围广泛分布,在受干扰地区和
高盐区,芒麦草经常作为先锋植物出现[8]。方英等认
为,芒颖大麦是一种理想的菱镁矿粉尘污染土壤修复
植物[8]。Keiffer等证明,其具高耐盐性,可在全盐含
量达1.0%的土壤中快速生长,其根和叶能积累比较
高的盐分,并能降低土壤含盐量[9]。芒颖大麦是优良
牧草,同时其株型优美,穗状花序金黄色,随风舞动,尤
为美观,是一种北方优良的观赏草品种,适用于路旁、
庭院、花境、花坛、疏林地等处的园林绿化中,也可作为
地被植物,具有极高的应用推广价值[10]。
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收稿日期:2015-05-09
基金项目:贵州省中药现代化科技产业研究开发专项项目(编号:黔科合ZY字[2013]3009号);贵州省科技创新人才团队建设项目(编号:黔科合人
才团队[2011]4001号)。
作者简介:尹 艳(1991—),女,在读硕士研究生;研究方向:天然药物与生化药学;E-mail:751040959@qq.com
通迅作者:刘世会(1968—),女,教授,硕士生导师;主要研究方向:天然药物与生物制药;E-mail:liush05@163.com。
头花蓼优质种源筛选及其四倍体质量评价研究
尹 艳1,2, 赵德刚2, 党伯岳3, 刘世会1,2
(1.贵州大学 药学院, 贵阳550025;
2.山地植物资源保护与种质创新省部共建教育部重点实验室, 贵州 贵阳550025;
3.西安万隆制药股份有限公司, 陕西 西安710119)
Screening of High Quality Seed Source of Polygonum Capitatumand
Evaluation of the Active Ingredients Content in the Tetraploid
YIN Yan1,2,ZHAO Degang2,DANG Boyue3,LIU Shihui 1,2
摘 要:为评价四倍体头花蓼有效成分含量,采用 HPLC法测
定头花蓼中槲皮素和没食子酸的含量,对比分析不同种源头花
蓼中二者含量差异,以此筛选较优头花蓼种源,并评价以该种
源诱导产生的四倍体质量。结果表明,槲皮素和没食子酸含量
以兴义头花蓼最高,分别为0.370%、0.195%;四倍体头花蓼中
的槲皮素和没食子酸含量分别为0.463%、0.405%,显著高于
同源二倍体。综合分析研究结果,初步认为,贵州兴义县头花
蓼可作为头花蓼培育优质种源;四倍体头花蓼药材质量优于二
倍体头花蓼以及当下的人工栽培品种施秉头花蓼。但从药效
发挥的整体性考虑,四倍体头花蓼的质量评价还应做进一步的
药效学研究。
关键词: 头花蓼;四倍体;槲皮素;没食子酸
DOI编码: 10.16590/j.cnki.1001-4705.2015.11.055
中图分类号: R 931.2   文献标志码: A
文章编号: 1001-4705(2015)11-055-03
蓼科(Polygonaceae)多年生草本植物头花蓼
(Polygonum capitatum Buch.-Ham.ex D.Don),又
·55·
资源与利用  尹 艳 等:头花蓼优质种源筛选及其四倍体质量评价研究
名石莽草、满季红、小红藤等,是贵州省中药现代化重
点发展的“六大苗药”和重点培育发展的“七大中药产
业链”中的品种之一,具有清热利湿,解毒止痛,活血散
瘀,利尿通淋的功效[1-2]。现代药理研究表明,头花蓼
具有较好的抗炎、抗菌、镇痛和利尿作用,单方制剂在
临床上用于治疗泌尿系统感染,有着广泛的应用和显
著疗效,是热淋清胶囊、热淋清颗粒的原料[3]。制药企
业对头花蓼的需求不断扩大,而头花蓼野生资源不断
减少,栽培品种种质退化[4],因此培育优质的头花蓼种
源就显得尤为重要。多年的植物育种实践表明,多倍
体育种技术方法相对简单,诱导效率高,获得的多倍体
植物一般都具有营养器官增大的特性,同时抗逆性增
强,多倍体药用植物活性成分含量提高[5-6]。头花蓼以
全草入药,多倍体植物的特性正具有培育优质、高产的
头花蓼的潜力。因此,本研究比较了贵州兴义、晴隆、
盘县、龙里、贵定、瓮安6个地方的野生头花蓼槲皮素
和没食子酸含量的差异,从中筛选出了一个优良种源,
并对此进行多倍体诱导。对诱导得到的四倍体进行槲
皮素和没食子酸含量测定,以贵州兴义县头花蓼和贵
州施秉县 GAP基地人工栽培头花蓼为对照,对比评
价该四倍体头花蓼的质量,为头花蓼育种创新研究提
供参考依据。
1 样品来源
1.1 种源筛选样品来源
供种源筛选的贵州6个地区野生头花蓼的种子均
由贵州弘康药业有限公司提供,施秉头花蓼种子由贵
州省施秉头花蓼 GAP种植基地提供,经贵州大学廖
海民教授鉴定为蓼属植物头花蓼。种子在漂浮盘中育
苗后,移栽于贵州大学山地植物资源保护与种质创新
省部共建教育部重点实验室试验基地。9月采集地上
部分,阴干,分别粉碎后作为样品。
1.2 四倍体及对照样品来源
选取筛选出的优质种源,由贵州大学贵州省农业
生物工程重点实验室用秋水仙素诱导培育并鉴定为四
倍体植株,收集F1 代种子作为四倍体种源。以同源二
倍体和贵州省施秉头花蓼GAP种植基地提供的施秉
头花蓼种子作为对照种源。按1.1方法培育并采集处
理,得到四倍体及对照样品。
2 方 法
2.1 槲皮素和没食子酸含量测定方法
本研究采用 HPLC方法测定头花蓼槲皮素和没
食子酸含量。供试品制备方法及槲皮素含量测定色谱
条件参照2003年版《贵州省中药材、民族药材质量标
准》头花蓼项下槲皮素含量测定方法[2,8]。没食子酸
含量测定色谱条件参照2010版《中国药典》热淋清颗
粒 项下含量测定方法[7]。其中槲皮素回归方程为:
y=50 614 x-27.993(r=0.999 9),没食子酸回归方
程为:y=45 193 x-34.061(r=0.999 5)。
2.2 统计分析方法
所 得数据用SPSS 1 7.0软件进行方差分析。
p<0.05表示比较双方具有显著性差异。
3 结果与分析
3.1 种源筛选结果
对不同种源二倍体头花蓼样品进行槲皮素和没食
子酸含量测定,统计分析结果(见表1)表明,所选贵州
兴义、晴隆、盘县、龙里、贵定、瓮安6个县的头花蓼样
品槲皮素含量均不低于0.10%,符合2003年版《贵州
省中药材、民族药材质量标准》标准。不同种源二倍体
头花蓼的槲皮素和没食子酸含量间存在差异。槲皮素
含量以兴义头花蓼最高,为0.370%;晴隆头花蓼最
低,为0.110%。不同种源头花蓼槲皮素含量高低依
次为兴义>贵定>龙里>瓮安>盘县>晴隆。没食子
酸含量以兴义头花蓼最高,为0.195%;晴隆头花蓼最
低,为0.105%。不同种源头花蓼没食子酸含量高低
依次为兴义>盘县>龙里>贵定>瓮安>晴隆。
表1 贵州六个地方头花蓼全植株槲皮素和
没食子酸含量比较
种源 槲皮素(%) 没食子酸(%)
兴义 0.370±0.057a 0.195±0.035a
晴隆 0.110±0.014c 0.105±0.009b
盘县 0.215±0.064b 0.185±0.021a
龙里 0.235±0.021b 0.180±0.015a
贵定 0.355±0.007a 0.165±0.007a
瓮安 0.230±0.042b 0.110±0.014b
3.2 二倍体和四倍体头花蓼槲皮素、没食子酸含量测
定结果
  根据不同种源二倍体头花蓼槲皮素和没食子酸含
量比较结果,选用兴义二倍体头花蓼作为诱导种源经
秋水仙素诱导培育获得四倍体头花蓼。测定四倍体、
其同源二倍体(兴义头花蓼)及施秉头花蓼样品槲皮素
和没食子酸含量,结果显示,施秉头花蓼中槲皮素含量
为0.320%~0.332%,没食子酸含量为0.209%~
0.235%;二倍体头花蓼中槲皮素含量为0.371%~
0.432%,没食子酸含量为0.206%~0.243%;四倍体
头花蓼中槲皮素含量为0.450%~0.478%,没食子酸
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第34卷 第11期 2015年11月             种 子 (Seed)           Vol.34 No.11 Nov. 2015
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    注:对于其他未说明的文献类型,建议采用单字母“Z”。
含量为0.384%~0.437%。均高于2003年版《贵州
省中药材、民族药材质量标准》标准。
表2 槲皮素、没食子酸含量测定结果及不同种源间含量比较
 种源 槲皮素含量(%) 没食子酸含量(%)
施秉 0.328±0.007a 0.225±0.014a
兴义二倍体 0.405±0.031b 0.225±0.019b
兴义四倍体 0.463±0.014c 0.405±0.028c
  注:同列相同字母表示在0.05水平上差异不显著,不同字母表示
在0.05水平上差异显著。
3.3 不同种源头花蓼中的槲皮素、没食子酸含量比较
3.3.1 施秉头花蓼与兴义野生头花蓼比较
按2.2方法分析施秉与兴义头花蓼槲皮素和没食
子酸含量差异。结果(表2)表明,施秉和兴义头花蓼
中 槲 皮 素 和 没 食 子 酸 含 量 均 存 在 极 显 著 差 异
(p<0.01)。施秉人工栽培头花蓼中成分含量均显著
低于兴义野生头花蓼。
3.3.2 四倍体与二倍体、施秉头花蓼比较
按2.2方法析四倍体与二倍体、施秉头花蓼槲皮
素和没食子酸含量差异。结果(表2)表明,本研究检
测的四倍体头花蓼中的槲皮素与没食子酸含量与其同
源二倍体头花蓼和施秉GAP基地的头花蓼相比均具
有显著性差异(p<0.05)。且四倍体头花蓼中没食子
酸含量与二倍体和施秉头花蓼中含量相比差异极显著
(p<0.01)。四倍体头花蓼中的槲皮素和没食子酸含
量均要高于其源二倍体和施秉头花蓼中含量。
4 结论与讨论
槲皮素和没食子酸均具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化及
清除自由基等多种生物活性,被认为是头花蓼的主要
有效成分[9-11]。而2010版(中国药典)中更是把没食
子酸含量作为头花蓼单方制剂热淋清颗粒质量控制标
准。因此,根据研究结果,贵州兴义头花蓼中槲皮素和
没食子酸含量均高于贵州其他5个地区的头花蓼,可
认为贵州兴义县头花蓼质量较优,可作为头花蓼选育
种源。而以兴义头花蓼诱导产生的四倍体头花蓼中槲
皮素和没食子酸的含量明显高于二倍体头花蓼和施秉
头花蓼中二者含量,可初步认为,四倍体头花蓼药材质
量优于二倍体头花蓼以及当下的人工栽培品种施秉头
花蓼。但从中草药发挥药效的整体性考虑,四倍体头
花蓼的质量评价还应做进一步的药效学研究。
此外,施秉头花蓼虽源于贵州施秉头花蓼 GAP
生产基地,但本研究结果表明,其槲皮素明显低于贵州
兴义头花蓼和四倍体头花蓼,可能是该种源在经过多
年的人工培育后质量下降所致。所以,在今后的头花
蓼人工培育研究中,种源质量的遗传稳定性也是需要
关注的重点之一。
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资源与利用  尹 艳 等:头花蓼优质种源筛选及其四倍体质量评价研究