不同產地水芹黃酮含量及PAL酶活性的差異研究

郭肖，孔德章，曹玉洪，黃凱豐（貴州師范大學生命科學學院蕎麥產業技術研究中心，貴陽，550001）

不同產地水芹黃酮含量及PAL酶活性的差異研究

郭肖，孔德章，曹玉洪，黃凱豐
（貴州師范大學生命科學學院蕎麥產業技術研究中心，貴陽，550001）

以9份不同產地的水芹資源為試驗材料，測定了其產品器官中的黃酮含量及苯丙氨酸解氨酶的活性，并對二者的相關性進行了分析。試驗結果表明，不同產地水芹的黃酮含量和苯丙氨酸解氨酶（PAL)活性存在明顯差異，均以大葉水芹最高，清鎮水芹最低；水芹葉中黃酮含量和PAL酶活性均高于莖中。水芹的黃酮含量與苯丙氨酸解氨酶活性的變化趨勢一致，且二者的相關系數極顯著，說明水芹黃酮的合成與苯丙氨酸解氨酶活性密切相關。

水芹；黃酮含量；苯丙氨酸解氨酶

黃酮類化合物是一種植物調節劑，具有調節植物生長、保護植物免受紫外線損傷的作用，同時，作為一種藥用成分，其具有抗氧化及抗自由基作用，可以抗癌、防癌，治療心腦血管疾病，還可以降低血糖，增強非特異性免疫功能和體液免疫功能，以及具有抑制逆轉錄酶的活性等廣譜的藥理活性，在藥物資源上具有重要地位[9～12]。黃酮類化合物是苯丙烷類代謝途徑的產物之一，而苯丙氨酸解氨酶（Phenylalanine ammonia-lyase，PAL）又是該途徑中的一種關鍵酶和限速酶。趙則海等[13]研究發現，攀援型和矮生型四棱豆的PAL酶活性和總黃酮含量之間呈正相關關系。但有關能否通過調控PAL活性增加黃酮類化合物在水芹體內的合成，從而增強水芹的藥用功能方面，國內外相關報道較少。因此，本試驗以產自貴州安順、凱里、黔西等地的8種野生水芹和貴州師范大學生命科學院蕎麥產業技術研究中心選育的高產優質水芹新品種大葉水芹為試驗材料，研究各品種間黃酮含量的差異以及黃酮含量與PAL酶活性的關系，以期為水芹的產業化發展提供部分理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

以本單位保存的產自貴州省黔西縣、都勻市、安順市、凱里市、獨山縣、清鎮市、金沙縣、貴陽市的8份野生水芹及本單位選育的高產優質水芹新材料大葉水芹為試材。

1.2 試驗方法

試驗于2012年在貴州師范大學蕎麥產業技術研究中心內進行。8月20日，在試驗田選取面積相等的9個小區，小區面積2 m2，小區之間相隔20 cm并用塑料薄膜隔開，防止肥料互滲。將9份來自不同地區、高10 cm、生長一致的幼苗分別移栽至9個小區中，3次重復，種植密度為5 cm×5 cm，單株定植。田間管理按照生產常規，移栽時將田塊作成秧池狀，畦寬1 m，畦面濕潤、溝中持水；移栽成活、抽生新葉后，撒施尿素10 kg/667 m2作為追肥；生長過程中僅在生長初期的15 d內使土壤保持1 cm的水層，其他時期僅靠自然降雨補充田間水分。10月2日，當節水型水芹株高達到40～50 cm時，于試驗田多點隨機自近地面割收地上部產品。將上述材料帶回實驗室，洗凈、吸干水分，待測。

1.3 測定方法

葉中黃酮含量的測定參考黃云華[14]的方法；葉中苯丙氨酸解氨酶的活性測定參考賓金華等[15]的方法。

2 結果與分析

2.1 不同產地水芹總黃酮含量差異

由表1可以看出，不同產地水芹葉和莖中的黃酮含量存在明顯差異，以大葉水芹葉和莖中黃酮含量最高，清鎮市水芹葉和莖中黃酮含量最低，兩者相差達3.7倍。水芹葉中黃酮含量均高于莖中。

2.2 不同產地水芹的PAL酶活性差異

由表2可以看出，不同產地水芹葉和莖中的苯丙氨酸解氨酶活性存在明顯差異。以大葉水芹葉和莖的苯丙氨酸解氨酶活性最高，清鎮水芹最低；水芹不同部位間相比，均表現為葉中苯丙氨酸解氨酶活性高于莖。

2.3 水芹黃酮含量與PAL酶活性的相關性分析

相關性分析結果表明，黃酮含量與PAL酶活性間的相關系數為=1.000，=0.000＜0.01，差異極顯著，說明水芹黃酮含量與PAL酶活性間存在極顯著的正相關關系，即水芹黃酮含量隨PAL酶活性的增加而增加。

3 小結與討論

產地不同，植物體內黃酮含量也會有比較明顯的差異[16]。熊友香等[17]發現，不同產地了哥王藥材中總黃酮的含量不同；楊增明等[18]研究表明，產地不同，花生殼藥材中總黃酮含量差異較大。從本試驗的研究結果可以看出，不同產地水芹中的黃酮含量也存在差異。9個地區的水芹相比，以大葉水芹莖、葉中的黃酮含量最高，清鎮市水芹的黃酮含量最低，不同地方水芹的黃酮含量差異明顯，這與上述研究結果一致。這可能與不同地區環境不同有關，如溫度、光照、水分、濕度、土壤的不同，會對水芹黃酮合成產生影響，其具體原因，還有待于進一步的研究論證。

表1 不同產地水芹的總黃酮含量 %

表2 不同產地水芹的酶活力 0.1 nmg·g-1·h-1

唐宇等[19]發現，黃酮類物質在植物中的累積量隨PAL酶活力而增減。從本試驗的研究結果可以看出，大葉水芹的PAL酶活性最強，與之對應的黃酮含量也最高；清鎮水芹的PAL酶活性最弱，其黃酮含量也最低。9個地區水芹葉中苯丙氨酸解氨酶活性均高于莖，葉中黃酮含量也高于莖，證實了PAL活性與黃酮含量的高度相關性。但是否可以通過調控水芹體內的PAL活性以進一步增加水芹的黃酮含量，以增強其藥用功能，值得進一步研究。

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Difference about Flavonoid Content and PAL Activity of Water Dropwort from Different Areas

GUO Xiao,KONG Dezhang,CAO Yuhong,HUANG Kaifeng

Taking nine water dropwort from different areas as materials,we determined their flavonoid content and phenylalanine ammonia-lyase (PAL)activity,and analyzed the correlation between flavonoid content and PAL activity. The results showed that,among the nine water dropwort materials,there were remarkable differences in flavonoid content and PAL activity,and flavonoid content and PAL activity were higher in leaf than in stem.The cultivar Dayeshuiqin had highest flavonoid content and PAL activity,while the flavonoid content and PAL activity of material from Qingzhen city were lowest.The flavonoid content and PAL activity had the same variation trend in water dropwort,indicating that the synthesis of flavonoid was closely related with PAL activity in water dropwort.

Water dropwort;Flavonoid content;PAL

S636.3

：A

：1001-3547（2013）24-0032-03

10.3865/j.issn.1001-3547.2014.02.009

貴州省科技廳農業攻關項目（黔科合NY字[2011]3035號)

郭肖（1989-)，男，碩士，研究方向為植物遺傳、進化與育種，E-mail：guoxiao19890910@163.com

黃凱豐（1979-)，通信作者，男，博士，教授，E-mail：hkf1979@163.com

2013-09-26