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鬼臼亚科叶片化学多样性及其与遗传和环境因子之间相关性的初步研究

2020-12-08阅读(185)

鬼臼亚科叶片化学多样性及其与遗传和环境因子之间相关性的初步研究

论文摘要

鬼臼亚科(Podohylloideae)隶属于小檗科(Berberidaceae),是一个含有鬼臼毒素等多种药用化学成分的重要抗癌药用植物类群,其包含4个属:八角莲属(Dysosma)、桃儿七属(Sinopodophyllum)、足叶草属(Podophyllum)和山荷叶属(Diphylleia)。但是迄今为止我们尚不清楚鬼臼亚科叶片化合物的种类和含量,更不清楚遗传与环境因素如何影响叶片化合物含量。本研究首先对鬼臼亚科的叶片化合物进行了综合分析,并进一步以八角莲属为例,探讨遗传与环境因素对其叶片化合物含量的影响。主要研究结果如下:1.鬼臼亚科植物叶片化合物的鉴定。在鬼臼亚科植物叶片中共鉴定出24种化合物,其中包括黄酮类化合物及其衍生物13种,木脂素类化合物及其衍生物5种,有机酸类6个种。2.鬼臼亚科植物叶片化合物含量及抗氧化能力分析。对鬼臼亚科4属12种叶片化合物的抗氧化性分析结果表明,叶片总酚含量为0.001~0.014 GAE mg/g,总黄酮含量为0.019~0.036 RE mg/g,ABTS自由基清除范围在6.882~16.285 mmol/g Trolox之间,DPPH自由基清除范围在5.441~11.494 mmol/g Trolox之间。3.八角莲属植物叶片化合物含量的系统发育信号分析。本研究发现八角莲属叶片化合物含量高低与遗传发育距离密切相关,表现出显著的系统发育信号(Blomber’s K值介于0.637~0.983之间,P<0.05),表明其叶片化合物作为功能性状受到其系统发育历史的影响。4.八角莲属植物叶片化合物含量的影响因素比较。Mantel test结果表明,遗传距离与叶片化合物含量的相关性较高(r=0.250,P<0.05)。结构方程模型结果也表明,遗传距离对叶片化合物含量影响的贡献度更大(遗传距离路径系数为0.71,环境因素路径系数为0.29)。因此叶片化合物与遗传变异具有更强的相关性。本文探究了鬼臼亚科植物的叶片化合物的种类、含量及其抗氧化能力。发现足叶草(P.peltatum)叶片中木脂素类化合物含量最高,北美山荷叶(Di.cymosa)叶片中黄酮类化合物含量最高。日本山荷叶(Di.grayi)和北美山荷叶(Di.cymosa)的抗氧化能力最高。以八角莲属为例探究了遗传和环境因子对其叶片化合物含量的影响,结果发现遗传对叶片化合物含量的影响更大。为进一步开发鬼臼亚科这一重要的抗癌药用植物类群资源提供了建议。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 前言
  •   1.1 植物化学研究概述
  •     1.1.1 天然产物的重要价值
  •     1.1.2 影响植物次生代谢产物的主要因素
  •     1.1.3 叶片的化学多样性及其影响因素的研究现状
  •   1.2 鬼臼亚科植物中主要次生代谢产物
  •     1.2.1 鬼臼亚科植物的分类
  •     1.2.2 木脂素类化合物
  •     1.2.3 黄酮类化合物
  •     1.2.4 其它化合物
  •   1.3 鬼臼亚科药用植物研究概况
  •     1.3.1 鬼臼类药材的药用价值及其研究进展
  •     1.3.2 鬼臼亚科植物的产品开发现状
  •   1.4 研究目的和内容
  •     1.4.1 研究目的和意义
  •     1.4.2 研究内容
  • 第2章 鬼臼亚科叶片化合物的鉴定
  •   2.1 材料和方法
  •     2.1.1 实验材料
  •     2.1.2 实验方法
  •   2.2 结果与分析
  •     2.2.1 HPLC指纹图谱分析
  •     2.2.2 质谱分析
  •     2.2.3 主要化合物相对含量分析
  •   2.3 讨论
  • 第3章 鬼臼亚科叶片化合物成分及抗氧化性分析
  •   3.1 材料和方法
  •     3.1.1 实验材料
  •     3.1.2 实验方法
  •   3.2 结果与分析
  •     3.2.1 叶片化合物成分分析
  •     3.2.2 叶片总酚与总黄酮含量分析
  •     3.2.3 叶片化合物的抗氧化活性分析
  •   3.3 讨论
  • 第4章 八角莲属叶片化合物含量的系统发育信号分析
  •   4.1 材料和方法
  •     4.1.1 实验材料
  •     4.1.2 实验方法
  •   4.2 结果与分析
  •     4.2.1 八角莲属叶片化合物的化学多样性分析
  •     4.2.2 基于EST-SSR分子标记的八角莲属群体遗传分析
  •     4.2.3 遗传距离对八角莲属叶片化合物含量的影响
  •   4.3 讨论
  • 第5章 八角莲属叶片化合物含量的影响因素比较
  •   5.1 材料和方法
  •     5.1.1 实验材料
  •     5.1.2 实验方法
  •   5.2 结果与分析
  •     5.2.1 八角莲属生态位模拟预测及因子贡献度分析
  •     5.2.2 气候因子对八角莲属叶片化合物含量的影响
  •     5.2.3 土壤因子对八角莲属叶片化合物含量的影响
  •     5.2.4 Mantel test相关性分析
  •     5.2.5 基于结构方程模型的叶片化合物影响因素比较
  •   5.3 讨论
  • 第6章 结论与展望
  •   6.1 结论
  •     6.1.1 鬼臼亚科叶片化学多样性及抗氧化性分析
  •     6.1.2 八角莲属叶片化合物含量的系统发育信号分析
  •     6.1.3 八角莲属叶片化合物含量的影响因素比较
  •   6.2 展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 个人简历
  • 在读期间所取得的科研成果

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 周鑫鹏

    导师: 邱英雄

    关键词: 鬼臼亚科,八角莲属,叶片化合物,生物活性分析,关联分析,系统发育信号,曼特尔检验,结构方程模型

    来源: 浙江大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 浙江大学

    基金: 国家重点研发计划(2017YFA0605104),国家自然科学基金面上项目(31872652)

    分类号: Q946

    DOI: 10.27461/d.cnki.gzjdx.2019.000570

    总页数: 93

    文件大小: 19754K

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