薄荷和留兰香资源染色体数目及化学成分研究

薄荷和留兰香资源染色体数目及化学成分研究

论文摘要

薄荷属(Mentha L.)植物为多年生或稀为一年生芳香草本,存在大量野生资源。常见的栽培种有薄荷(Mentha haplocalyx Briq.)和留兰香(Mentha spicata L.)等,二者均为用途广泛的中药材,薄荷具疏散风热,清利头目,利咽和透疹等功效;留兰香则止血、消炎、镇痛效果明显。同时,它们也是经济价值较高的蔬菜和香料植物。挥发油为薄荷属植物主要化学成分和药效成分,维生素和无机元素种类及含量对中药材的药理和药效有重要影响,通常情况下植物染色体数目与化学成分间存在一定关系。本文分别对21份不同来源的薄荷和留兰香植物染色体数目、挥发油主要化学成分及化学型进行了分析,对其不同部位维生素和无机元素种类和含量差异进行了分析,比较了综合农艺性状较好的15份薄荷和留兰香材料中上部叶片维生素和无机元素种类及含量差别,探讨了薄荷和留兰香资源挥发油化学型,以及维生素、无机元素与薄荷和留兰香资源染色体数目间的关系。主要研究结果如下:1.对收集的21份薄荷和留兰香资源进行染色体计数。结果表明,所采集的18份薄荷材料存在八倍体(2n=8x=96)和六倍体(2n=6x=72),3份留兰香材料则均为四倍体(2n=4x=48),说明薄荷属植物存在丰富的多倍体现象。试验结果还表明,薄荷和留兰香资源染色体数目无明显地理分布特征。2.采用气相—质谱联用法对21份薄荷和留兰香材料地上部分挥发油进行鉴定。结果发现各材料挥发油成分组成和含量存在较大差异。在挥发油中共鉴定出41种化合物,平均相对百分含量最大的10种成分为薄荷醇、薄荷酮、胡薄荷酮、氧化胡椒烯酮、香芹酮、芳樟醇、氧化胡椒酮、胡椒酮、乙酸薄荷酯和石竹烯。3.根据挥发油主要化学成分相对百分含量,对21份薄荷和留兰香材料进行系统聚类。结果所有材料可聚为8类,即存在8种不同化学型,包括芳樟醇型、薄荷酮-薄荷醇型、薄荷酮-薄荷醇-胡薄荷酮型、胡薄荷酮型、胡薄荷酮-氧化胡椒酮型、薄荷醇型、香芹酮型和氧化胡椒烯酮型。所有留兰香材料均为香芹酮型,而薄荷材料则分别为其他7种化学型,且薄荷材料的化学型同茎色间存在一定关系。4.采用HPLC法对4份薄荷材料不同部位维生素种类及含量进行测定,水溶性维生素用Luna C18(2)100A 200 mm×4.6mm×5u,流动相0.005mol/L己烷磺酸钠(用稀磷酸调pH=3.2):甲醇=7:3,流速1.0ml/min,柱温30℃,紫外检测波长254nm;脂溶性维生素用Hyperclone BDS C18 150mm×4.6mm×5u,流动相甲醇:乙酸乙酯=95:5,流速1.0ml/min,柱温25℃,紫外检测波长275nm。结果发现,叶片中水溶性维生素的含量均比脂溶性维生素含量高,且除个别材料外,随着叶片的衰老,其维生素含量逐渐降低。总体以嫩叶中含量普遍较高,茎中各种维生素含量均最低。5.采用上述HPLC法对15份综合农艺性状表现良好的薄荷和留兰香材料中上部叶片维生素含量进行测定。结果仅检测到VC、VD2和VK1,它们均具有良好的线性关系。VC、VD2和VK1平均空白回收率分别为99.85%、81.61%和90.27%。所有薄荷材料中,来源四川简阳薄荷的VC含量最高,达118.41mg╱100g,而VD2和VK1在来源于重庆的两份薄荷材料中,含量相对较高。留兰香中VC含量普遍低于薄荷中VC含量,多数紫茎薄荷比青茎薄荷VC含量高。VD2和VK1在薄荷和留兰香间,以及紫茎和青茎薄荷间差异不明显。6.采用原子吸收分光光度法和原子荧光光谱法测定薄荷和留兰香资源无机元素含量。结果发现,薄荷中上部叶有益元素含量较高,有害元素含量较低。薄荷和留兰香中Ca和Cu含量均高于土壤中含量,其对Ca和Cu有富集作用。Ca、Mn、Cu、Cr、Pb、As含量在供试材料中存在极显著差异,但各元素含量间相关不显著。薄荷和留兰香资源无机元素含量变化趋势相同。其中,薄荷资源各无机元素含量普遍高于留兰香资源无机元素含量,而青茎和紫茎薄荷无机元素含量差异不显著,野生和栽培薄荷资源无机元素含量间也无显著差异。7.相关分析结果表明,薄荷中共有挥发油成分与维生素和无机元素含量相关关系显著。Ca含量与柠檬烯含量呈显著正相关,Cu、Cr含量与胡薄荷酮含量呈显著负相关。Zn含量与石竹烯含量呈显著正相关,As含量与石竹烯含量呈极显著负相关,VC与Hg含量呈显著正相关,VK1与Ca含量呈显著负相关。偏相关分析结果表明,除薄荷醇外,无机元素对其它各挥发油共有成分影响显著。采用逐步多元回归分析发现,无机元素与除薄荷醇外的其余挥发油共有成分线性关系良好。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 文献综述
  • 1.1 薄荷属植物分类概况
  • 1.2 品种选育与良种繁育
  • 1.3 染色体数目分析
  • 1.4 化学成分研究
  • 1.4.1 概述
  • 1.4.2 挥发油化学成分
  • 1.4.3 化学型
  • 1.4.4 维生素
  • 1.4.5 无机元素
  • 2 立题依据
  • 3 材料和方法
  • 3.1 供试材料
  • 3.2 染色体数目观察
  • 3.3 挥发油化学成分组成及含量测定
  • 3.3.1 仪器与试剂
  • 3.3.2 样品制备
  • 3.3.3 GC/MS分析
  • 3.3.4 鉴定
  • 3.4 维生素组成及含量测定
  • 3.4.1 仪器与试剂
  • 3.4.2 对照品配制
  • 3.4.3 样品处理及制备
  • 3.4.4 色谱条件
  • 3.4.5 测定方法
  • 3.5 无机元素组成及含量测定
  • 3.5.1 仪器与试剂
  • 3.5.2 对照品配置
  • 3.5.3 标准曲线制备
  • 3.5.4 样品处理及制备
  • 3.5.5 测定方法
  • 3.6 数据分析
  • 4 结果与分析
  • 4.1 染色体数目
  • 4.1.1 染色体数目和倍性
  • 4.1.2 染色体数目地理分布
  • 4.2 挥发油
  • 4.2.1 得油率
  • 4.2.2 总离子流图(TIC图)
  • 4.2.3 成分鉴定
  • 4.2.4 挥发油共有成分的方差分析及多重比较
  • 4.2.5 化学型
  • 4.2.6 化学型与形态分类和茎色间关系
  • 4.3 维生素
  • 4.3.1 线性范围
  • 4.3.2 精密度试验
  • 4.3.3 稳定性试验
  • 4.3.4 重复性试验
  • 4.3.5 回收率试验
  • 4.3.6 样品测定
  • 4.3.7 不同部位维生素组成和含量
  • 4.3.8 中上部叶维生素种类及含量比较
  • 4.4 无机元素
  • 4.4.1 不同部位无机元素组成及含量
  • 4.4.2 中上部叶无机元素含量比较
  • 4.4.3 无机元素指纹图谱的建立
  • 4.5 无机元素、挥发油共有成分和维生素含量间相关分析
  • 4.6 无机元素与挥发油共有成分含量间偏相关分析
  • 4.7 共有挥发油成分回归方程的建立
  • 5 结论与讨论
  • 5.1 染色体数目
  • 5.1.1 染色体数目变异和倍性
  • 5.1.2 染色体数目与地理的关系
  • 5.2 挥发油化学成分
  • 5.3 维生素
  • 5.3.1 维生素提取和测定方法的选择
  • 5.3.2 薄荷和留兰香资源维生素含量差异
  • 5.3.3 维生素种类年份间变化
  • 5.4 无机元素
  • 5.4.1 无机元素样品制备和测定方法的选择
  • 5.4.2 薄荷和留兰香资源无机元素含量比较
  • 5.5 无机元素与维生素和挥发油共有成分含量间关系
  • 5.6 薄荷和留兰香植物在育种中的利用
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在读期间完成论文情况
  • 相关论文文献

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