通关藤对喀斯特地区的水分生态适应

Tongguanteng (Marsdenia tenacissima) is one of the important herbal medicine in Yunnan. It has anti-inflammatory, anti-cancer and other effects. But its resources is very short because of narrow distribution. It distributes only in the middle to the south of Yunnan, northwest of Guangxi, southwest of Guizhou and almost in karst environment. Karst region is eco-fragile areas because of high temperature and less rain. But Tongguanteng can live in this environment and grows into very long woody vines, and without drought-resistant characters. Its root system is less developed and its leaves are very large. It is worth to research how it maintains water balance against drought? So, we plan to research its structures of root, stem, leave, and its mechanism of water absorption, transportation, storage, photosynthesis and transpiration, etc. in order to explore how Tongguanteng adapts karst arid environment. The results would benefit not only to control rocky desertification in karst region through planting Tongguanteng, but also to provide more crude drug to people.

通关藤是云南重要的特色中药材之一，具有消炎、抗癌等功效，但资源量较少，分布区狭窄，仅分布在云南中部到南部、广西西北部、贵州西南部等具有喀斯特地形地貌的环境中。喀斯特地区是生态很脆弱的地区，干热少雨，通关藤能在这样的环境中长成较高大的木质藤本，但根系不甚发达，叶片很大，与一般抗旱植物差异显著，它是如何对抗干旱并维持水分平衡，很值得研究。故本项目拟从通关藤根、茎、叶的形态构造、水分吸收、运输、保存、光合作用和蒸腾作用等各方面进行详细研究，探讨通关藤对喀斯特地区干旱环境的生态适应，为治理喀斯特地区石漠化灾害选取植物种类提供帮助，同时也为人工栽培通关藤从而满足药材供应提供依据。

通关藤（通光散）是云南重要的特色中药材之一，具有消炎、抗癌等功效，但资源量较少，分布区狭窄，仅分布在中国西南部等具有喀斯特地形地貌的环境中。喀斯特地区是生态很脆弱的地区，干热少雨，通关藤能在这样的环境中长成较长的木质藤本，根系却不甚发达，叶片却很大，与一般抗旱植物差异显著，它是如何对抗干旱并维持水分平衡的呢？.本项目从通关藤资源的调查、采集与资源评价入手，对通关藤的分布、蕴藏量、生境、亲缘关系和活性成分含量等进行了研究分析；进行了种植资源的引种驯化栽培和野生抚育研究；同时进行了不同海拔通关藤对比栽培试验，观测长势及含量的差异；进行了不同浇水间隔对通关藤叶形态解剖结构和生理指标影响的研究；进行了不同加湿间隔对通关藤叶解剖结构和生理指标影响的研究；进行了通关藤干旱胁迫的生理指标变化及转录组分析研究；进行了不同遮荫度对通关藤叶的解剖结构和光合特性的影响等方面的研究；进行了通关藤在不同钙浓度下的生理适应研究等。除不同部位“体液”的成分含量未做之外，基本完成了研究计划的内容，揭示了通关藤适应干旱的形态适应、解剖结构适应、生理适应和基因表达水平的适应等机制。.研究结论：（1）形态适应：老茎的木栓层较厚（隔热、保湿）、茎沿攀附物快速生长（向光、吸湿）、叶表皮毛较多（吸湿、保湿）；（2）解剖结构适应：在干旱时，表皮毛数量变多变长、上表皮乳突变密变长，叶肉的厚度增加、海绵组织孔隙变小。（3）生理适应：可溶性糖、脯氨酸（Proline）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等保护性成分的含量在干旱时迅速增加、而丙二醛(MDA)含量增加较少，说明细胞受伤害程度较轻。（4）分子适应：通过转录组分析，证明在干旱时，与保护相关的基因表达普遍上调，而破坏性基因表达普遍下调。.成果：发表标记论文2篇，其中SCI论文1篇，中文核心1篇；申报并获得专利3项，其中发明专利2项，新型实用专利1项；品种处于准备阶段，还未获得品种登记。