全 文 :·试验研究· 北方园艺2011(19):8~10
第一作者简介:王磊(1984-),男,在读硕士,研究方向为喀斯特生
态建设与区域经济。
责任作者:陈庆富(1966-),男,博士,教授,现从事植物遗传进化与
育种研究工作。E-mail:cqfl966@163.com。
基金项目:国家现代农业产业体系岗位科学家专项资金资助项目
(CARS-08-A4)。
收稿日期:2011-06-29
喀斯特山区不同居群火棘果实黄酮含量研究
王 磊1,2,陈 庆 富1,2,3
(1.贵州师范大学 中国南方喀斯特研究院,贵州 贵阳550001;2.贵州省喀斯特山地生态环境国家重点实验室培育基地,贵州 贵阳550001;
3.贵州师范大学 生命科学学院 植物遗传育种研究所,贵州 贵阳550001)
摘 要:以贵州省内不同产地的24个火棘果实为试材,测定其果实中的黄酮含量。结果表
明:24份火棘资源的果实中所含有的黄酮含量变化幅度为0.082%~0.884%,平均值为0.311%,
其中贵阳市花溪区火棘居群和安龙县火棘居群黄酮含量较高,平坝县火棘居群含量相对较低,火
棘在贵州省可以作为一种富含黄酮的经济作物在石漠化地区推广种植。
关键词:黄酮含量;贵州喀斯特;火棘
中图分类号:S 686 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2011)19-0008-03
以贵州省为代表的西南喀斯特山地典型脆弱区
中,贵州喀斯特面积占南方喀斯特典型脆弱区总面积
的73.8%,从生态环境的角度,贵州是中国的“喀斯特
省”[1]。火棘是蔷蔽科火棘属(Pyracantha)野生果,世
界上有10个种,主要分布于亚洲东部至欧洲南部,在
中国有7个种,常见有4个种[2-3]。它耐贫瘠、抗干旱,
能有效地涵水,保护土壤,提高土壤的抗冲性,是一种
具有较强的水土保持功能的植物,已经被相关专家认
定为治理石漠化的先锋植物。火棘中不仅含有人体所
必需的8种氨基酸,而且含有较高的黄酮类物质,具有
较高的营养价值和药用价值[4-5]。在喀斯特脆弱区域
把治理石漠化和开发利用火棘相结合是促进生态和经
济和谐统一的有效方法。因此,该试验对贵州省不同
喀斯特区域火棘资源的黄酮含量进行了研究,探讨火
棘不同种类之间、同种类不同地方居群之间果实黄酮
含量的差异,为高黄酮火棘品种的选育和进一步开发
利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验所用火棘果实分别采自贵州省贵阳市、安顺
市、黔西南、黔东南部分县市区(表1),采集时野生火棘
均处于果实成熟期。2010年10~12月,将收集到的火
棘成熟果实放入冰冻冷柜中储藏。
1.2 试验方法
1.2.1 黄酮标准曲线的制备 取干燥至恒重的芦丁
对照品11.2mg,加60%乙醇溶解并定容至100mL容
量瓶中摇匀,得0.112mg/mL芦丁对照品溶液。黄酮
含量的测定参考国家药典委员会(2000)[6]的方法。精
密吸取此对照品溶液0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mL于
25mL容量瓶中,加0.1mol/L三氯化铝溶液8mL,
再加1mol/L的醋酸钾溶液12mL,用甲醇溶液稀释
至刻度,即定容至25mL,摇匀,得芦丁对照品浓度梯
度溶液。30min后用试剂空白作背景,分别对上述芦
丁对照品浓度梯度进行测定,对照品做标准曲线。计
算得标准方程:Y=28.79X-0.093,R2=0.0097。
1.2.2 样品中黄酮提取及测定 将保存于冰冻冷柜
中的火棘材料鲜样取出研磨。把研磨后的区域居群样
品,加入30mL 70%甲醇恒温(60℃)水浴4h后,过
滤。取1.0mL溶液,加2mL AlCl3(0.1mol/L),再加
3mL KAc(1.0mol/L),用甲醇定容25mL,作样品。
另取1mL溶液,加甲醇定容25mL,作空白,在波长
420nm处测溶液的吸光度。
1.3 数据分析
采用Excel 2003软件进行数据处理,利用Spss
17.0对数据进行显著性差异测验,取P=0.05。
2 结果与分析
2.1 火棘果实材料的黄酮含量分析
24份火棘果实黄酮含量的测定结果见表2。由表
2可知,火棘果实黄酮含量平均为0.311%,变异幅度
为0.082%~0.884%。其中黄酮含量最高的为贵阳市
花溪区的 CR3,含量最低的是平坝县高速公路旁
FO10。根据火棘黄酮含量的高低,将24份火棘材料
划分为三类:低黄酮含量类型,黄酮含量在0.162%以
下有5份,占供试材料的20.83%;中黄酮含量类型,黄
酮含量范围在0.162%~0.483%之间有16份,占供试
材料的66.67%;高黄酮含量类型,黄酮含量在0.483%
以上,占供试材料的12.50%(表3)。
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北方园艺2011(19):8~10 ·试验研究·
表1 供试火棘材料的种类、代号、原产地、海拔和采集时间
Table 1 The species,symbol,origin,altitude and colected time of Pyracanthaaccessions used in this study
序号
No.
种类
Species
材料代号
Symbol
原产地
Origin
分布
Distribution
采集编号
Accessions
海拔
Altitude/m
采集时间
Colected time
黄酮含量
Flavonoid contents/%
1 火棘 FO1 贵阳市乌当区三江 贵阳市 001 1 242 2010.10.20 0.171
2 火棘 FO2 贵阳市乌当区定扒村 贵阳市 002 1 242 2010.10.20 0.272
3 火棘 FO3 贞丰县徜徉 黔西南 003-1 1 041 2010.11.23 0.262
4 火棘 FO4 贞丰县徜徉 黔西南 003-2 1 041 2010.11.23 0.116
5 火棘 FO5 安龙县钱相乡桥马村 黔西南 004 1 275 2010.11.23 0.185
6 火棘 FO6 安龙县钱相乡桥马村 黔西南 005-3 1 275 2010.11.23 0.816
7 火棘 FO7 兴仁县民建乡 黔西南 010-1 1 300 2010.11.25 0.401
8 火棘 FO8 兴仁县民建乡 黔西南 010-2 1 300 2010.11.25 0.387
9 火棘 FO9 兴仁县民建乡 黔西南 010-3 1 300 2010.11.25 0.099
10 火棘 FO10 平坝县高速公路旁 安顺市 012-1 1 304 2010.11.26 0.082
11 火棘 FO11 平坝县高速公路旁 安顺市 012-2 1 304 2010.11.26 0.617
12 火棘 FO12 镇宁县黄果树风景区 安顺市 011-1 1 017 2010.11.26 0.399
13 火棘 FO13 独山县上思镇 黔南 016-1 1 000 2010.12.24 0.380
14 火棘 FO14 独山县城北 黔南 019-1 1 000 2010.12.24 0.137
15 细圆齿火棘 CR1 贵阳市花溪区麦坪乡 贵阳市 013 1 323 2010.10.21 0.289
16 细圆齿火棘 CR2 贵阳市花溪区天河潭 贵阳市 014-1 1 323 2010.10.21 0.329
17 细圆齿火棘 CR3 贵阳市花溪区天河潭 贵阳市 014-2 1 323 2010.10.21 0.884
18 细圆齿火棘 CR4 贵阳市花溪区石板哨 贵阳市 015 1 323 2010.10.21 0.301
19 细圆齿火棘 CR5 安龙县钱相乡桥马村 黔西南 005-1 1 275 2010.11.23 0.315
20 细圆齿火棘 CR6 安龙县钱相乡桥马村 黔西南 005-2 1 275 2010.11.23 0.193
21 细圆齿火棘 CR7 安龙县龙滩坝 黔西南 006 1 275 2010.11.24 0.193
22 细圆齿火棘 CR8 兴义市农科所植物园 黔西南 008 1 100 2010.11.25 0.145
23 细圆齿火棘 CR9 兴义市农科所植物园 黔西南 009 1 100 2010.11.25 0.255
24 细圆齿火棘 CR10 都匀城北 黔南 018-1 1 200 2010.12.25 0.236
平均数 0.31
变异范围 0.082~0.884
方差 0.042328
注:FO代表P.Fortuneana(Maxim)Li,CR代表P.crenulata(D.Don)Roem;海拔:各地(市)平均海拔。
Note:FO express P.Fortuneana(Maxim)Li,CR express P.crenulata(D.Don)Roem;Altitude:Various regions(city)average elevation.
表2 火棘果实黄酮含量(x)的频数(f)分布
Table 2 Frequency distribution of fruit
flavonoid content of Pyracantha
序号
No.
组限
Class limit
x/%
组中值
Class midpoint
x/%
频数f
Frequence
累计频数(Cf)
Cumulative
frequency
频率
Rate
累计频率(Cr)
Cumulative rate
1 0.002~0.162 0.082 5 5 0.208 0.208
2 0.162~0.322 0.242 11 16 0.458 0.666
3 0.323~0.483 0.403 5 21 0.208 0.874
4 0.483~0.643 0.563 1 22 0.042 0.916
5 0.643~0.803 0.723 1 23 0.042 0.958
6 0.803~0.963 0.883 1 24 0.042 1.000
表3 火棘收集系类型划分结果
Table 3 The classification results of Pyracantha accessions types
类型
Types
范围
Range
收集系数
N
比例
Rate/%
低黄酮含量Low flavonoid content <0.162% 5 20.83
中黄酮含量 Middle flavonoid content 0.162%~0.483% 16 66.67
高黄酮含量 High flavonoid content >0.483% 3 12.50
2.2 不同种类、不同地区火棘果实中黄酮含量比较
根据采集到的火棘形态特征划分出火棘种类,分
别为火棘和细圆齿火棘。这2个种类的黄酮含量数据
分析见表4。从表4可看出,2组方差差异不明显,说
明是方差齐性,可以看出不同种类之间火棘果实的黄
酮含量差异不明显。把试验所用的24个材料根据所
在行政区域的不同,划分为4个地区市或州,分别为贵
阳市、安顺市、黔西南布依族苗族自治州和黔南布依族
苗族自治州,以此来进行不同产地、种类火棘果实中黄
酮含量及多重比较。从表5可看出,不同地区之间火
棘黄酮含量存在显著差异,其中贵阳市和安顺市的火
棘黄酮含量较高,分别为0.374%和0.366%,黔南布
依族 苗 族 自 治 州 的 火 棘 黄 酮 含 量 相 对 较 低
为0.251%。
表4 不同种类火棘果实黄酮含量的比较
Table 4 Comparison of average flavonoid content
between two Pyracanthaspecies
种类
Species
样本数
N
平均数
Mean
方差
Variance
变异范围
Range/%
火棘Pyracantha 14 0.309% 0.04462 0.082~0.816
细圆齿火棘P.crenulata 10 0.314% 0.04370 0.145~0.884
t值t value -0.114
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·试验研究· 北方园艺2011(19):8~10
表5 不同地区火棘果实含量及多重比较结果
Table 5 The multi-comparison of average flavonoid content among different districts of Pyracanthadistribution
原产地
Origin
样本数
Number of samples
/个
黄酮含量最小值
Minimum of flavonoid content
/%
黄酮含量最大值
Maximum of flavonoid content
/%
平均值
Mean
/%
标准差
Standard deviation
SSR0.05
贵阳市 6 0.171 0.884 0.374 0.0653 a
安顺市 3 0.082 0.617 0.366 0.0724 b
黔西南布依族苗族自治州 12 0.099 0.816 0.281 0.0380 c
黔南布依族苗族自治州 3 0.137 0.380 0.251 0.0149 d
3 结论与讨论
梁淑芬等[7]研究表明,火棘叶最佳提取条件下黄
酮含量为8.23%。王军宪等[4]对秦岭火棘果实中的芦
丁含量进行了测定,秦岭地区的火棘果实芦丁含量的
平均值为2.36%。赵文娟等[8]对吴起野生沙棘果泥中
的总黄酮含量进行了测定,发现最高含量为0.814%。
该试验结果表明,24份火棘果实中黄酮含量的变异幅
度为0.082%~0.884%。其中贵阳市花溪区天河潭火
棘果实黄酮含量最高达到0.884%,值得在高黄酮含量
火棘果实资源中进一步开发利用。
该试验结果表明,贵州省内不同喀斯特山区的火
棘果实中均含有丰富的黄酮,这为火棘作为开发黄酮
类营养保健品提供了技术理论支持。目前市场上在开
发具有高生物效价的火棘饮品,医用药品等还很少
见[9],因此在深开发和科学利用火棘的道路上,还需要
相关科研部门、政府和企业的共同推动。根据试验中
火棘果实的黄酮含量可以看出,在喀斯特山区不同区
域火棘果实所含有的黄酮含量有差异,即使在同一地
区的不同居群火棘果实的黄酮含量也不相同。可以推
测火棘果实所含有的黄酮含量与生长区域没有直接的
关系,它应该与自身的火棘品种和生长态势有密切联
系,这还有待于进一步的考证。
石漠化是岩溶山区脆弱生态系统与人类不合理经
济活动相互作用而造成的土地退化过程。森林覆盖率
低、水土流失严重和生态退化是石漠化山地复合生态系
统最为突出的环境特点[10]。根据熊康宁等[11]遥感解译
结果分析,贵州喀斯特石漠化程度相当严重,轻度以上
石漠化面积35 920km2,占全省国土面积的20.39%。
火棘作为治理石漠化的先锋植物,在保持水土方面应当
受到更大的重视。该试验结果表明,火棘在贵州省可以
作为一种富含黄酮的经济作物在石漠化地区推广种植,
发展出一条保护生态和经济增长相融合的道路,从而实
现经济、社会和生态三大效益的统一。
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Karst Mountain Populations in Different Parts of the
Fruit of Pyracantha Difference of Flavonoid Content
WANG Lei 1,2,CHEN Qing-fu1,2,3
(1.Institute of South China Karst,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou 550001;2.The State Key Laboratory Incubation Base for
Karst Mountain Ecology Environment of Guizhou Province,Guiyang,Guizhou 550001;3.Institute of Plant Genetics and Breeding,School of
Life Science,Guizhou Normal University,Guiyang,Guizhou 550001)
Abstract:The flavonoid contents in fruits of 24 Pyracantha accessons native to Guizhou karst mountain were studied
by spectrophotometer.The results showed that these Pyracantha accessions had the average flavonoid content of
0.311% with range of 0.082%~0.884%.There were certain diferences of flavonoid content among diferent places.
Among them,the accessions native to Huaxi and Anlong had higher flanovoid contents than others and the accession
native to Pingba lower flavonoid content.The above results were helpful to Pyracanthaindustry.
Key words:flavonoid content;Guizhou karst;Pyracantha
01