基于内源激素调控的忍冬植物修剪方式对药材质量的研究

In recent years, drying buds or open flowers of Lonicera Japonicae Thunb. as an important blindly Chinese traditonal medicine Flos Lonicera Japonicae has an increasing market demand and an rising price. But the quality of Flos Lonicera Japonicae from market is uneven, it may be closely related to the choice of Lonicera Japonicae Thunb. cultivation measures. Pruning as an commonly agronomic measures can greatly increase the production of Flos Lonicera Japonicae, but its correlation quality and its influencing mechanism has not been sufficient attention. The project intent to study the pruning on the influence of growth characteristics, active ingredient and the change of endogenous hormone based on the previous work, we will focus on endogenous GA signal in which plan an important role. Gene regulatory network of pruning affecting the quliay and active ingredient of Floa Lonicera Japonicae will be established. The study will interpret the mechanism of pruning affecting the active ingredient of Flos Lonicera Japonicae, and provides the theoretical basis for standardization production.

忍冬科植物忍冬的干燥花蕾或带初开的花作为重要的一味中药材金银花，近年来市场需求量大增，价格持续走高。但目前市场上金银花质量参差不齐，这可能与忍冬栽培措施的选择有着密切的联系。修剪作为一种常用农艺措施可以提高金银花产量，但其与药材质量相关性及其影响机制一直没有得到充分的重视。本项目拟基于已有工作基础，全面系统的研究修剪方式对金银花生长特性、活性成分以及内源激素变化的影响，重点分析内源GA信号在其中发挥的重要作用，建立基于内源激素的修剪影响金银花产量及活性成分积累的基因调控网络，阐释修剪方式影响金银花活性成分积累的分子机制，为金银花规范化生产提供理论依据。

修剪作为一种农艺措施已经广泛用于忍冬种植中，本课题修剪方式采用冬季中剪的修剪方式，通过对四茬金银花生长特性、活性成分及其内源激素的变化研究修剪对其产生的影响。研究结果表明修剪对第一茬金银花产量和质量的影响明显高于其他三茬金银花。修剪后第一茬金银花会产生更多的花蕾，产量较高，但金银花指标性成分绿原酸和木犀草苷含量显著下降，同时与活性成分含量相关的关键酶基因HQT和CHI表达量降低。根据分析，IAA、CKs、JA和ABA是修剪后影响枝条结构、花发育和次生代谢产物的主要激素。课题组通过体外喷施GA3及其抑制剂DPC，研究GA信号在金银花中发挥的重要作用，结果表明，体外喷施GA3能够显著提高金银花内源激素GA3，IAA, ZR, DHZR, iPA的水平，显著提高活性成分绿原酸、木犀草苷、木犀草素、异槲皮素和咖啡酸的含量。GA3参与金银花苯丙氨酸生物合成途径的调控，显著上调HQT2，C4H基因家族及4CL1的表达量。本研究将为金银花进一步规范化生产提供理论依据。以基金第一标注发表论文2篇，其中SCI论文1篇，待发表SCI论文1篇，申请国家发明专利1项。