湖南省药用百合种质资源的评价与利用研究

论文摘要

百合(Lily),是一种多年生球根草本植物,集药用、食用和观赏价值为一体。有关花卉百合的形态学特征、组织培养及DNA指纹图谱、遗传育种等方面的研究较深入,食用百合的营养价值亦已知晓,而药用百合的研究却比较粗浅,特别是药用百合种质资源的研究目前还是空白。本论文对湖南省药用百合的生物学特性、水溶性多糖、总磷脂和总皂苷元含量等进行了系统的研究,并就百合皂苷元提取物的HPLC指纹图谱、遗传多样性的RAPD以及药理作用进行了分析,旨在全面评价湖南省药用百合的种质资源,为更好地保护和利用百合资源提供科学依据,为制订湖南省药用百合的生产质量管理规范提供实验依据。主要研究结果如下:1、对百合种质资源调查分析表明,经过长期的自然演化、杂交、突变和引种驯化,湖南省形成了丰富的百合资源。通过对湖南省龙山县、隆回县、衡山县等地市百合资源的实地调查、收集、整理和归类,将湖南省百合资源分为百合属的百合Liliumbrownii F.E.Brown var.viridulum Baker、卷丹L.lancifolium Thunb.、细叶百合L.pumilum DC.以及大百合属的大百合Cardiocrinum giganteum(Wall.)Makino。将上述地方引种的14个样品进行引种栽培,从生育期性状及形态特征等方面对其进行观察和评价,认为适合湖南省栽培的品种是百合和卷丹。2、收集湖南省8个不同产区27个药用百合样品,进行了水溶性多糖、总磷脂和总皂苷元等主要成分的含量分析,各样品的成分含量存在较大差异。其中湘西自治州产区的卷丹总磷脂和总皂苷元含量均最高,分别为4.69mg/10g和3.70mg/10g;邵阳产区的百合水溶性多糖含量最高,为6.41%。可见,湘西自治州产区的卷丹资源更适合作为湖南省药用百合的优质种质资源,邵阳产区的百合资源食用价值更高,更适合作为食品开发。所测3种成分的含量变化范围不一致,总皂苷元含量的变异最大,水溶性糖类含量变异最小,说明在百合品种选育过程中,对总皂苷元的选育优于对水溶性糖类的选育。3、湖南省具有百合生长的良好物候条件,百合种质广泛分布在湖南省境内。龙山县和隆回县为传统的百合种植产地,种植历史悠久,经过长期的自然选择和人工选择,形成了极为丰富的百合资源,栽培过程中形成了不同的农家品种(或类型),其成分含量不一。通过对湖南省5个不同品种(或类型)药用百合的水溶性多糖、总磷脂、总皂苷元、水分、灰分、浸出物含量进行检测和分析,发现各成分含量的高低不一,且含量差异均达到了显著水平,但未达到极显著水平(0.01＜P＜0.05)。其中尖头系卷丹的总磷脂和总皂苷元的含量最高,为4.97mg/10g和3.51mg/10g;龙牙百合的水溶性多糖含量最高,为7.39%。作为药用百合,尖头系卷丹优于其它品种;作为食用百合,龙牙百合更优。对其有效成分与含水量相关性的比较分析,得知药材的含水量与其中总磷脂、总皂苷元含量成正相关,而与水溶性多糖含量成负相关。建议在制定百合质量标准过程中,按照95%的容许区间百合含水量以不超过13.69%为宜;灰分以不超过3.86%为宜;冷水浸出物含量以不低于18.24%为宜;乙醇浸出物含量以不低于11.06%为宜。4、采用HPLC,以薯蓣皂苷元为评价指标,建立了百合药材的HPLC指纹图谱。15批百合药材共标定了14个共有指纹峰,峰面积相似度均大于90%。11批卷丹药材共标定了18个共有指纹峰,峰面积相似度基本都大于90%。对26个样品中皂苷元提取物进行标定,得出14个共有指纹峰,峰面积相似度大于90%,图谱将样品分为百合和卷丹2类。样品中薯蓣皂苷元含量存在较大差异,卷丹的含量普遍高于百合的含量,出峰也比较复杂,说明其有效成分更为复杂。其中6号来自龙山县熏硫的卷丹样品与同类其它样品之间存在较大差异,其相似度为0.877,但其薯蓣皂苷元含量最高,为40.5μg/g。通过薯蓣皂苷元含量及指纹图谱出峰情况的评价得出,卷丹具有更好的药用开发价值。5、以百合鳞叶为材料,通过RAPD分子标记技术分析了16个不同来源百合样品的遗传多样性和亲缘关系,从120条随机引物中筛选出35条有效引物,共得到769个扩增位点,其中767个位点具有多态性,占99.7%。聚类分析结果表明16个百合材料在阈值为0.9407时分为2个RAPD群,属于百合科的百合属和大百合属;阈值为0.5790时,百合属被分为3个不同的种:百合、卷丹和细叶百合,这与形态学分类相一致。根据聚类结果和亲缘关系分析表明不同供试百合之间的遗传多样性较高,亲缘关系较远,且种质遗传距离与地理距离呈一定的相关性。6、对百合、卷丹和桔梗、酸枣等进行了镇咳、祛痰和安神等药理作用分析,表明百合和卷丹均具有明显的镇咳、祛痰和安神作用。卷丹的镇咳率为58.04%,百合为18.57%;卷丹排出的酚红量为6.93μg/mL,百合为5.85μg/mL;卷丹对戊巴比妥钠引起的睡眠延的时间为36.4min,百合为34.8min,卷丹的药理作用优于百合。从药用植物资源利用角度分析,卷丹更适合作为药用,具有较高的开发利用价值。本研究从生物学特性、化学成分、分子水平上揭示了湖南省百合种质的多样性,为湖南省百合种质资源保存以及优良品种的选育积累了数据,对湖南省百合品种的保护和利用具有重要意义。卷丹更适合作为湖南省药用百合的优良种质来进行合理开发和利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词
• 第一章 文献综述
• 1 百合的本草考证
• 2 百合的地理分布
• 2.1 百合在全球的分布
• 2.2 百合在中国的分布
• 2.3 百合在湖南省的分布
• 3 百合的经济价值
• 3.1 百合的观赏价值
• 3.2 百合的食用价值
• 3.3 百合的药用价值
• 4 百合的生物学特性
• 4.1 百合植株的形态特征
• 4.2 百合的生长习性
• 5 百合化学成分及药理作用的研究进展
• 5.1 百合的化学成分
• 5.2 百合的药理作用
• 6 百合的种质资源与栽培育种研究进展
• 6.1 百合种质资源与栽培研究
• 6.2 国内外百合的育种现状
• 6.3 RAPD分子标记技术在百合研究中的应用体系与“百合的种质资源与栽培育种研究进展”的关系
• 7 该研究的目的、意义及技术路线
• 7.1 该研究的目的、意义
• 7.2 研究设计路线
• 第二章 百合的生物学特性观察
• 1 材料和方法
• 1.1 研究材料
• 1.2 研究方法
• 2 结果与分析
• 2.1 出苗期
• 2.2 营养生长与生殖生长的差异
• 2.3 不同产地引种栽培的百合形态特征观察
• 3 讨论
• 4 结论
• 第三章 湖南省不同产区药用百合主要指标性成分含量的测定
• 1 材料与方法
• 1.1 材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 试验方法
• 1.4 统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同产区药用百合中各指标性成分含量
• 2.2 不同产区药用百合中各指标性成分平均含量及变异程度
• 2.3 不同产区药用百合中指标性成分平均含量的差异
• 2.4 不同产区药用百合中指标性成分平均含量的方差分析和多重比较
• 3 讨论
• 4 结论
• 第四章 湖南省不同品种（或类型）药用百合质量评价
• 1 材料与方法
• 1.1 供试材料
• 1.2 试验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 湖南省不同品种（或类型）药用百合的质量分析
• 2.2 不同品种药用百合中总磷脂、水溶性多糖和总皂苷元含量的变化
• 2.3 不同品种药用百合中各指标性化学成分的变异程度
• 2.4 不同品种药用百合中水分、灰分和浸出物含量的变化
• 2.5 含水量与药材中指标性成分之间的相关性
• 3 讨论
• 3.1 药用百合中指标性化学成分含量遗传变异的研究
• 3.2 药用百合中水分、灰分和浸出物与其指标性化学成分含量的关系
• 3.3 药用百合品种的选育
• 4 结论
• 第五章 中药材百合皂苷元提取物的HPLC指纹图谱分析及薯蓣皂苷元含量的测定
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 仪器与试剂
• 1.3 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 百合药材中皂苷元提取物的HPLC指纹图谱分析
• 2.2 卷丹药材中皂苷元提取物的HPLC指纹图谱分析
• 2.3 卷丹、百合药材在HPLC指纹图谱上的分析
• 2.4 26个百合药材样品中薯蓣皂苷元的含量
• 3 讨论
• 3.1 薯蓣皂苷元的含量及药材中皂苷元提取物的HPLC指纹图谱分析
• 3.2 波长及检测器的选择
• 3.3 不同流动相系统的考察
• 3.4 相似度分析
• 4 结论
• 第六章 不同产地来源药用百合的RAPD分析
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 主要仪器及试剂
• 1.3 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 供试材料总DNA的质量
• 2.2 RAPD-PCR反应体系和扩增程序筛选结果
• 2.3 引物筛选结果
• 2.4 RAPD扩增产物电泳图
• 2.5 图像分析
• 2.6 不同来源百合的聚类分析
• 3 讨论
• 3.1 关于试验过程的讨论
• 3.2 关于试验结果的讨论
• 4 结论
• 第七章 药用百合药理作用的研究
• 1 材料和方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 实验设备
• 1.3 实验方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同药材镇咳作用的比较分析
• 2.2 不同药材祛痰作用的比较分析
• 2.3 不同药材宁心安神作用的比较分析
• 3 讨论
• 3.1 镇咳作用
• 3.2 祛痰作用
• 3.3 安神作用
• 4 结论
• 第八章 结论与创新之处
• 1 主要结论
• 2 问题及讨论
• 2.1 药用百合的植物来源问题
• 2.2 药用百合中水分、灰分、浸出物含量与药材品质的相关性问题
• 2.3 药用百合中指标性化学成分含量遗传变异的问题
• 2.4 湖南省药用百合种质资源的评价、保护和利用问题
• 3 该研究创新点和今后研究方向
• 3.1 在科学研究上的创新点
• 3.2 今后研究方向
• 参考文献
• 图版Ⅰ
• 图版Ⅱ
• 附录Ⅰ
• 附录Ⅱ
• 附录Ⅲ
• 附录Ⅳ
• 附录Ⅴ
• 致谢
• 作者简介