CN107787774A - 一种提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的uv－b辐射技术 - Google Patents

一种提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的uv－b辐射技术 Download PDF

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Abstract

本发明提供UV‑B辐射提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的技术。该技术在照射剂量为35μW cm‑2，照射时间为30min，持续15天后，显著增加夏枯草的穗宽、茎重、穗重和植株重，增加单株果穗数、分枝数、根重和叶片重；降低叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和总叶绿素含量；显著增强POD活力，显著增加H2O2、MDA、GSH和脯氨酸含量；显著增加果穗总酚酸、总黄酮、咖啡酸、迷迭香酸和金丝桃苷含量，但轻微降低总多糖含量；增强夏枯草多糖和总酚酸对DPPH、ABTS自由基阳离子的清除活性。

Description

一种提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的UV-B辐射技术
一、技术领域：
本研究涉及UV-B辐射提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的技术，属中药材栽培技术领域。
二、背景技术：
夏枯草Prunella vulgaris L.为唇形科夏枯草属多年生草本植物，以干燥果穗入药，是我国常用中药材。夏枯草味辛、苦，寒。归肝、胆经。具有清肝泻火，明目，消肿散结等功效；夏枯草在临床上应用广泛，常用于治疗乳腺炎、甲状腺肿大，抑制发热，消肿，加速伤口愈合；现代药理研究表明，夏枯草具有抗菌、抗炎、抗氧化等药理活性。
近年来，由于大气层中臭氧的消耗，导致到达地球表面的UV-B辐射增强。前人研究显示，增强UV-B辐射会对植物形态产生严重影响；植物体内会产生一系列生理生化响应以降低或修复UV-B辐射造成的损伤，以确保其正常的生理代谢功能；同时促进药用植物中主要活性成分的合成和积累，增强其抗氧化能力。有研究证明高海拔地区夏枯草种质具备优异药材品质特性，在UV-B辐射增强环境下唇形科植物迷迭香(Rosmarinus officinalisL.)中迷迭香酸含量分别提高12.02％、134.13％(见参考文献：Luis J C，Pérez R M，González F V.UV-B radiation effects on foliar concentrations of rosmarinic andcarnosic acids in rosemary plants[J]. Food Chemistry，2007，101(3)：1211-1215.)。因此，用UV-B对夏枯草进行照射，以期提高夏枯草果穗生物量及其药材品质。
三、发明内容：
1、技术问题
本发明目的是UV-B辐射提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的技术，以便夏枯草果穗生物量及其药材品质在短期内得以提高。
2、技术方案
本发明提供一种UV-B辐射提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的技术，它包括以下步骤：
(1)采种：收集的夏枯草Prunella vulgaris Linn种子进行筛选，选择饱满、无病虫害、均匀的种子并密封保存于阴凉干燥处；
(2)种子处理：种子用温水浸泡2小时，以提高发芽率达到95％；
(3)播种：于当年10月中下旬进行播种，将20粒大小均一的种子播种于装有400克营养土的花盆中，并将盆栽移进相对湿度60～70％、光照800μmol m-2 s-1、昼夜温度22/14℃的大棚里进行生长，播种10～15天后开始出苗；植株生长1个月之后间苗，每盆保留3株幼苗；定期浇水，6个月后，开始UV-B辐射处理；
(4)UV-B处理：UV-B(280-320nm)荧光灯管悬于盆栽上方一定高度处，辐射强度35μW cm-2照射30min，照射时间20：00～20：30，辐射共持续15天，荧光灯管上贴醋酸纤维素滤膜除去UV-C波段光干扰；以接受自然光照的植株为对照组，将辐射后的盆栽转移至常规环境下继续培养。每组设置12个重复，辐射15天之后，4个重复用来测定光合色素和生理指标；辐射结束10天后，剩下的8个重复用来测定形态指标、化学成分含量和抗氧化能力。
有益效果：与对照组相比，UV-B辐射强度35μW cm-2下照射能提高夏枯草果穗生物量及其药材品质。UV-B辐射显著增加夏枯草的穗宽、茎重、穗重和植株重，增加单株果穗数、分枝数、根重和叶片重；降低叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和总叶绿素含量；显著增强POD 活力，H2O2、MDA、GSH和脯氨酸含量；显著增加果穗中总酚酸、总黄酮、咖啡酸、迷迭香酸和金丝桃苷的含量，轻微降低总多糖含量；增强夏枯草总多糖和总酚酸对DPPH·、ABTS 自由基阳离子的清除活性。
四、附图说明
图1为接受自然光对照组和35μW cm-2照射处理组的分枝数、单株果穗数、穗长、穗宽 (a)和根重、茎重、叶重、穗重、全株重(b)的测定值。测定值表示为平均值±标准差(n＝10)。小写字母a、b为方差分析P＜0.05差异显著性。
图2分别为不同时期接受自然光对照组和35μW cm-2照射处理组的叶绿素a(a)、叶绿素b(b)、胡萝卜素(c)和总叶绿素(d)含量。测定值表示为平均值±标准差(n＝3)。*表示UV-B辐射与对照处理间的差异显著。(*P＜0.05，**P＜0.01)。
图3分别为不同时期接受自然光对照组和35μW cm-2照射处理组的脯氨酸(a)、MDA(b)、H2O2(c)和GSH(d)含量，POD(e)的活力。测定值表示为平均值±标准差(n＝3)。 *表示UV-B辐射与对照处理间的差异显著。(*P＜0.05，**P＜0.01)。
图4为接受自然光对照组和35μW cm-2照射处理组的总酚酸、总多糖、总黄酮(a)和咖啡酸、迷迭香酸和金丝桃苷(b)的含量。测定值表示为平均值±标准差(n＝3)。小写字母a、 b为方差分析P＜0.05差异显著性。
图5分别为VC、接受自然光对照组和35μW cm-2照射处理组的总酚酸清除ABTS(a)、总多糖清除ABTS(b)、总酚酸清除DPPH(c)、总多糖清除DPPH(d)的清除率。测定值表示为平均值±标准差(n＝3)。
五、具体实施方式
1.试验方法
(1)采种：收集的夏枯草Prunella vulgaris Linn种子进行筛选，选择饱满、无病虫害、均匀的种子并密封保存于阴凉干燥处；
(2)种子处理：种子用温水浸泡2小时，以提高发芽率达到95％；
(3)播种：于当年10月中下旬进行播种，将20粒大小均一的种子播种于装有400克营养土的花盆中，并将盆栽移进相对湿度60～70％、光照800μmol m-2 s-1、昼夜温度22/14℃的大棚里进行生长，播种10～15天后开始出苗；植株生长1个月之后间苗，每盆保留3株幼苗；定期浇水，6个月后，开始UV-B辐射处理；
(4)UV-B处理：UV-B(280-320nm)荧光灯管悬于盆栽上方一定高度处，辐射强度35μW cm-2照射30min，照射时间20：00～20：30，辐射共持续15天，荧光灯管上贴醋酸纤维素滤膜除去UV-C波段光干扰；以接受自然光照的植株为对照组，将辐射后的盆栽转移至常规环境下继续培养。每组设置12个重复，辐射15天之后，4个重复用来测定光合色素和生理指标；辐射结束10天后，剩下的8个重复用来测定形态指标、化学成分含量和抗氧化能力；
(5)形态指标：测定穗长、穗宽、分枝数和单株果穗数等指标，用游标卡尺测量穗长和穗宽，用电子天平称重法测定植株、根和穗重(在70℃干燥12小时后测定)；
(6)光合色素：用752紫外-可见分光光度计法测定叶绿素a、b和胡萝卜素含量，0.2g新鲜叶片加15mL95％乙醇，在室温下避光处理24小时后得到的上清液用于进行光合色素含量测定；
(7)生理指标：用试剂盒方法测定POD活性，H2O2、MDA、GSH和脯氨酸含量，0.5g 新鲜叶片加液氮研磨，再加入4mL含0.1mol L-1磷酸盐的缓冲液(pH7.33)提取，提取液离心所得上清液用于生理指标的测定；
(8)活性成分含量：用752紫外-可见分光光度计法测定总酚酸、总黄酮和总多糖的含量，高效液相色谱法测定咖啡酸、迷迭香酸和金丝桃苷的含量；
(9)体外抗氧化能力：用752紫外-可见分光光度计法测定总酚酸、总多糖对DPPH·、 ABTS自由基阳离子的清除活性；
(10)数据处理：试验数据用Microsoft Excel 2016进行初步处理，再用SPSS13.0软件进行分析。
2.结果与分析
如图1所示，与对照组相比，UV-B辐射显著增加了夏枯草穗宽、茎重、穗重和全株重，轻微增加单株果穗数、分枝数、根重和叶片重，减少果穗穗长，但差异不显著。经过35μWcm-2下照射30min的处理组与接受自然光照对照组相比，夏枯草果穗生物量有一定的提高。
如图2所示，与对照组相比，UV-B辐射显著降低了叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量，降低了胡萝卜素含量。在不同时期，经过35μW cm-2下照射30min的处理组与接受自然光照对照组叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和总叶绿素的含量都随着时间的增加而呈现下降趋势。
如图3所示，UV-B照射第5天、第10天和第15天，脯氨酸、MDA、H2O2和GSH含量(除UV-B辐射第5天，对照组的H2O2含量要高于处理组；在照射第15天，处理组脯氨酸、MDA、H2O2和GSH含量均极显著高于对照组)，POD活性高于对照组；结束照射后的第5天和第10天，情况相反。在不同时期，经过35μW cm-2下照射30min的处理组脯氨酸、 MDA、H2O2和GSH含量，POD活性都呈现先升后降的趋势，接受自然光照对照组脯氨酸、 MDA、H2O2和GSH含量，POD活性在植株生长不同时期呈现不同数值，但总体来说都随着植株的成熟有增加趋势。
如图4所示，与对照组相比，UV-B辐射显著增加了总黄酮、咖啡酸、迷迭香酸和金丝桃苷的含量，也增加了总酚酸含量，但两个处理间差异不显著。总多糖含量轻微减少，但差异不显著。分析结果显示出经过35μW cm-2下照射30min的处理组与接受自然光照对照组相比，夏枯草化学成分含量有一定的提高。
如图5所示，与对照组相比，UV-B辐射增强了夏枯草总酚酸、总多糖对DPPH·、ABTS自由基阳离子的清除活性。如表1、2、3、4所示，VC清除DPPH·、ABTS自由基阳离子半抑制浓度分别为0.0257mg/ml、0.0700mg/ml，经过35μW cm-2照射30min处理组总酚酸的分别为0.0062mg/ml、0.0338mg/ml，接受自然光照对照组的分别为0.0067mg/ml、0.0376mg/ml，表明夏枯草总酚酸抗氧化能力要强于VC，UV-B辐射处理组要强于对照组；经过35μW cm-2照射30min处理组总多糖清除DPPH·、ABTS自由基阳离子半抑制浓度分别为0.0253mg/ml、0.1307mg/ml，接受自然光照对照组的分别为0.0284mg/ml、0.1536mg/ml，表明UV-B辐射后夏枯草总多糖抗氧化能力要略强于VC，UV-B辐射处理组要强于对照组。
表1 VC和夏枯草总酚酸清除ABTS的回归方程和IC50值
表2 VC和夏枯草总多糖清除ABTS的回归方程和IC50值
表3 VC和夏枯草总酚酸清除DPPH的回归方程和IC50值
表4 VC和夏枯草总多糖清除DPPH的回归方程和IC50值

Claims (2)

1.UV-B辐射提高夏枯草果穗生物量及其药材品质的技术，它包括以下步骤：
(1)采种：收集的夏枯草Prunella vulgaris Linn种子进行筛选，选择饱满、无病虫害、均匀的种子并密封保存于阴凉干燥处；
(2)种子处理：种子用温水浸泡2小时，以提高发芽率达到95％；
(3)播种：于当年10月中下旬进行播种，将20粒大小均一的种子播种于装有400克营养土的花盆中，并将盆栽移进相对湿度60～70％、光照800μmol m-2s-1、昼夜温度22/14℃的大棚里进行生长，播种10～15天后开始出苗；植株生长1个月之后间苗，每盆保留3株幼苗；定期浇水，6个月后，开始UV-B辐射处理；
(4)UV-B处理：UV-B(280-320nm)荧光灯管悬于盆栽上方一定高度处，辐射强度35μW cm-2照射30min，照射时间20：00～20：30，辐射共持续15天，荧光灯管上贴醋酸纤维素滤膜除去UV-C波段光干扰；以接受自然光照的植株为对照组，将辐射后的盆栽转移至常规环境下继续培养。每组设置12个重复，辐射15天之后，4个重复用来测定光合色素和生理指标；辐射结束10天后，剩下的8个重复用来测定形态指标、化学成分含量和抗氧化能力。
2.根据权利1所述UV-B辐射提高夏枯草果穗产量及其药材品质的技术，其特征在于：与对照组相比，UV-B辐射强度35μW cm-2下照射能提高夏枯草果穗生物量及其药材品质；UV-B辐射显著增加夏枯草的穗宽、茎重、穗重和植株重，增加单株果穗数、分枝数、根重和叶片重；降低叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和总叶绿素含量；显著增强POD活力，H2O2、MDA、GSH和脯氨酸含量；显著增加果穗中总酚酸、总黄酮、咖啡酸、迷迭香酸和金丝桃苷的含量，轻微降低总多糖含量；增强夏枯草总多糖和总酚酸对DPPH·(1，1-二苯基-2-三硝基苯肼)、ABTS自由基阳离子[2，2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐]的清除活性。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108272858A (zh) * 2018-03-14 2018-07-13 成都医学院 一种提高夏枯草药材品质的方法
CN108668557A (zh) * 2018-04-16 2018-10-19 江苏省农业科学院 一种利用发芽玉米富集叶黄素的方法及其产品和应用
RU2723918C1 (ru) * 2019-10-29 2020-06-18 Федеральное государственное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Карельский научный центр Российской академии наук" Способ биоиндикации фонового uv-b
CN112931079A (zh) * 2021-02-24 2021-06-11 成都医学院 一种外源激素喷施提高夏枯草药材品质的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102487792A (zh) * 2011-11-30 2012-06-13 南京农业大学 一种提高夏枯草果穗生物量及活性成分产量的水培方法
CN102499044A (zh) * 2011-11-30 2012-06-20 南京农业大学 一种提高夏枯草果穗生物量及活性成分产量的栽培方法
CN102511364A (zh) * 2011-11-30 2012-06-27 南京农业大学 一种提高夏枯草果穗生物量及药材品质的水培方法
CN107278590A (zh) * 2017-07-28 2017-10-24 周运德 提高栽培田七中人参皂苷Rb1含量的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102487792A (zh) * 2011-11-30 2012-06-13 南京农业大学 一种提高夏枯草果穗生物量及活性成分产量的水培方法
CN102499044A (zh) * 2011-11-30 2012-06-20 南京农业大学 一种提高夏枯草果穗生物量及活性成分产量的栽培方法
CN102511364A (zh) * 2011-11-30 2012-06-27 南京农业大学 一种提高夏枯草果穗生物量及药材品质的水培方法
CN107278590A (zh) * 2017-07-28 2017-10-24 周运德 提高栽培田七中人参皂苷Rb1含量的方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108272858A (zh) * 2018-03-14 2018-07-13 成都医学院 一种提高夏枯草药材品质的方法
CN108272858B (zh) * 2018-03-14 2021-05-07 成都医学院 一种提高夏枯草药材品质的方法
CN108668557A (zh) * 2018-04-16 2018-10-19 江苏省农业科学院 一种利用发芽玉米富集叶黄素的方法及其产品和应用
CN108668557B (zh) * 2018-04-16 2021-01-19 江苏省农业科学院 一种利用发芽玉米富集叶黄素的方法及其产品和应用
RU2723918C1 (ru) * 2019-10-29 2020-06-18 Федеральное государственное учреждение науки Федеральный исследовательский центр "Карельский научный центр Российской академии наук" Способ биоиндикации фонового uv-b
CN112931079A (zh) * 2021-02-24 2021-06-11 成都医学院 一种外源激素喷施提高夏枯草药材品质的方法

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