不同种类甘草遗传多样性及利用土壤营养的差异在其糖、甙类物质积累中的效应

The management of soil fertility in medicinal plants and the related theoretical basis are the key points in the study of plant nutrition and herb cultivation. However, the conclusions are often not consistent from the traditional research, which means to adjust soil nutrition according to the effective components in the Pharmacopoeia. This may be caused by this reason: the relationship between nutritional conditions and accumulation of active components will be affected by the type of the effective components and the category of the herbs. After the long-term evolutionary adaptation, this effect is caused by the difference in genetic diversity, soil nutrient response and physiological tolerance in different herb species. Therefore, it is necessary to select the cultivated varieties and manage the soil nutrition according to the use purpose of the herb and the planting environment. In order to verify this hypothesis, 13 species of Glycyrrhiza will be selected as research objects. On the basis of elucidating their genetic diversities, the content and proportion of their inner carbon, nitrogen, phosphorus and potassium will be studied in different levels of nitrogen, phosphorus and potassium in the soil. After that, injection and feed containing polysaccharides and glycosides will be given to giant salamander to evaluate the effect on resisting the hematosepsis. Thus, this study is helpful to decide to plant suitable Glycyrrhiza species and develop the management mode of field nutrition in nature reserve of giant salamander in South Shangluo. Optimization plan of management of field nutrition for herbs will be constructed from the perspective of veterinary, which is expected to provide a new idea for fertilization science.

药用植物栽培的土壤肥力管理及相关理论基础是植物营养学和中药种植学的研究重点。然而，根据药典规定的药材有效成分来调节土壤营养的传统研究，其结论并不一致。这可能是因为，土壤营养条件与药材有效成分积累的关系将受到有效成分类别和药材种类的影响，而这种影响是由于植物长期进化适应后，同一味中药不同种的遗传多样性不同，并且对土壤营养的响应及生理耐受性不同而产生的。因此，需根据用药目的和种植地环境筛选种植品种并管理土壤营养。为验证该假说，项目以甘草的13个种为对象，在阐明其遗传多样性基础上，剖析在不同土壤氮磷钾水平下其体内碳氮磷钾的含量和比例，并提取多糖及甙类化合物，制备针剂和药饵作用于大鲵，以大鲵抗败血症效果为评价指标，筛选出适宜在洛南大鲵自然保护区种植的甘草种类并构建其田间营养管理模式。项目从兽用角度研究中草药田间营养施用方案，有望为施肥科学提供一种新的研究思路。

目前治疗水生动物疾病的主要药物是抗生素和化学药品，这些药物容易引起细菌耐药性以及药物残留问题，因此急需找到其替代品。中草药具有绿色植物天然属性，在养殖过程中加以运用，或可有效降低动物发病率。以甘草为研究对象，对不同种类的甘草生物多样性进行分析，并进行人工栽培，选根部进行提取，分析其糖和甙类成分积累差异，最终选取乌拉尔甘草进行放大实验，以大鲵为受试对象，研究了其对大鲵的免疫调节作用、抗应激作用以及抗嗜水气单胞菌感染作用。.结果显示，连续投喂乌拉尔甘草提取物56d，从28d开始，药物组大鲵血清溶菌酶活性先升后降，呈抛物线趋势，低剂量组在42d出现最大值(158.4±34.7) U/mL，高剂量组在35d出现最大值(178.3±28.8) U/mL，两者都显著高于同期对照组(P<0.05)。药物组在最后两次采样期，即42d和56d时，大鲵肾脏巨噬细胞吞噬活性显著高于对照组(P<0.05)。低剂量组和高剂量组最大值均出现在42d，分别为(59.4±8.5)%和(58.4±5.2)%。同期相比，药物组白细胞比容值均高于对照组。其中，高剂量组在28d时白细胞比容值为(5.8±1.7)%，低剂量组在56d时为(5.5±0.8)%，高剂量组在56d时为(5.9±1.7)%，三者都显著高于同期对照组(P<0.05)。在各个采样期药物组大鲵血清杀菌活性都高于对照组。56d时，低剂量组每毫升血液淋巴细胞总数为（48.4±6.1）×106个，显著高于对照组（28.9±7.1）×106个（P <0.05）。同时，投喂甘草提取物提高了大鲵血液杀菌活性、血液淋巴细胞总数以及白细胞吞噬活性，并在一定程度上抑制了血清皮质醇水平，增强了大鲵抗应激能力。最后一次采样(56d)后人工感染嗜水气单胞菌，对照组大鲵死亡率为90%，低剂量组和高剂量组都为60%，均低于对照组，而药物组免疫保护率为33.3%，也都高于对照组。表明乌拉尔甘草提取物可在一定程度上提高大鲵对嗜水气单胞菌的抗性。.本研究揭示了不同种类甘草在遗传分化水平上的差异、对环境耐受能力及有效成分积累的差异。筛选出秦岭洛南大鲵自然保护区和养殖区适宜种植的甘草种类，并摸索出其种植管理技术，用实验证明了其对大鲵具有免疫调节作用及抗应激作用，为大鲵病害防治寻找了一条有效替代化学药品及抗生素的途径，具有实际应用价值。