青錢柳三萜類化合物的地理變異及其與環境的耦合關係

《青錢柳三萜類化合物的地理變異及其與環境的耦合關係》是依託南京林業大學，由方升佐擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：青錢柳三萜類化合物的地理變異及其與環境的耦合關係
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：方升佐
• 依託單位：南京林業大學

中文摘要

青錢柳是我國特有的單種屬植物和國家重點保護的瀕危植物之一，集藥用、保健、材用和觀賞價值為一身，具有很高的保護與開發套用前景。目前，關於藥用青錢柳優良基因資源收集和選育研究報導很少，特別是關於基因與環境的互動作用、重要次生代謝產物積累與環境間的耦合關係以及與次生代謝產物積累與生長間關係等的研究幾乎處於空白狀態。本項目以現有收集的青錢柳種質資源和田間試驗林為研究材料，採用控制性試驗和田間試驗相結合的技術路線，套用高效液相色譜和質譜聯用、SRAP分子標記、差異蛋白質組學等現代分析技術和方法，探索青錢柳葉中重要三萜類化合物積累的地理變異模式以及與環境因子的耦合關係，驗證碳素/營養平衡誘導機制假說，揭示三萜類化合物產生對外界環境刺激的反應途徑和細胞調控機制，初步建立符合木本栽培藥用植物次生代謝物質積累規律的機制和理論，為藥用青錢柳新品種（基因型）篩選及規範化和規模化栽培提供科學依據。

結題摘要

青錢柳（Cyclocarya paliurus）是我國特有的單種屬植物及重點保護的瀕危植物，具有藥用、保健、材用和觀賞等多種價值，開發利用的潛在價值極大。三萜類化合物是青錢柳重要的次生代謝產物，具有降糖、降壓以及有抗腫瘤、防治心腦血管疾病、提高人體免疫力等多種生物活性功能，因此青錢柳三萜類化合物的地理變異及其與環境的耦合關係具有十分重要的意義。本項目以收集的青錢柳種質資源、田間試驗林和青錢柳天然群體為研究材料，採用控制性試驗和田間試驗相結合的技術路線，套用高效液相色譜和質譜聯用等現代分析技術和方法，探索了青錢柳葉中三萜類化合物等次生代謝物質積累的地理變異模式以及與環境因子的耦合關係。現有研究結果表明，青錢柳葉三萜類等化合物含量與種源、光照強度以及葉片採摘時間密切相關；雖然環境因子、青錢柳基因型對葉中三萜類等化合物組分和積累的影響較為複雜，但篩選適宜的種源和最佳化栽培環境對青錢柳葉中次生代謝物質積累至關重要；青錢柳葉片總三萜地理變異規律，是以東經116°，北緯31°為中心高點，向四周逐漸降低的趨勢；樹高和地徑的生長速率與黃酮和三萜含量間都存在著一定的負相關關係，但與地徑生長相比，樹高生長與黃酮和三萜含量間的相關性更明顯；氣候因子和土壤養分對青錢柳生長、黃酮和三萜積累產生了影響，其中以年降雨量、土壤總有機碳（SOC）、交換性鉀等的影響較大；青錢柳醇提取物和水提物均有良好的降血糖、降血脂和抗氧化作用，其中，青錢柳三萜酸是其降脂活性部位。通過4年研究，初步建立了符合木本栽培藥用植物次生代謝物質積累規律的機制和理論，為藥用青錢柳新品種（基因型）篩選及規範化和規模化栽培提供了科學依據。本項目已公開發表論文16篇，其中在被SCI收錄的國際刊物上發表8篇，在國核心心刊物上發表8篇；培養研究生6名（其中3名博士）。