影响药用植物次生代谢的因素.ppt

第四章 影响植物次生代谢的因素1.主要内容第一节 初生代谢与酶对次生代谢的影响第二第二节 环境因素境因素对次生代次生代谢的影响的影响第三第三节 遗传因素因素对次生代次生代谢的影响的影响2.第一节 初生代谢与酶对次生代谢的影响一、初生代谢对次生代谢的影响二、酶对次生代谢的影响3.第二第二节 环境因素境因素对次生代次生代谢的影响的影响一、地理环境二、光对次生代谢的影响三、温度对次生代谢的影响四、土壤因素对次生代谢的影响4.一、地理环境（1）海拔（2）地理位置 5.（1）海拔 不同海拔影响不同海拔影响药药用植物次生代用植物次生代谢产谢产物的形成。如：物的形成。如：生生长长在低海拔的假薄荷（如在低海拔的假薄荷（如乌鲁乌鲁木木齐齐、乌苏乌苏、吐、吐鲁鲁番），主含氧化胡椒番），主含氧化胡椒酮酮（4.1%4.1%63.0%63.0%）、氧化椒）、氧化椒烯酮烯酮30.0%30.0%53.9%53.9%，不含或，不含或仅仅含少量胡薄荷含少量胡薄荷酮酮与薄荷与薄荷酮酮；生生长长在高海拔地区（如阿勒泰、塔城等）既有氧在高海拔地区（如阿勒泰、塔城等）既有氧化胡椒化胡椒酮酮（23.5%23.5%48.8%48.8%）、氧化胡椒）、氧化胡椒烯酮烯酮（10.8%10.8%21.5%21.5%），也含一定量的胡薄荷），也含一定量的胡薄荷酮酮（8.1%8.1%35.0%35.0%）和薄荷）和薄荷酮酮（9.0%9.0%15.6%15.6%）。）。6.黄花烟草 黄花烟草在海拔黄花烟草在海拔800 m800 m含烟碱含烟碱3.58%3.58%，在在2 000 m2 000 m含含5.44%5.44%；7.麻黄 生生长长在赤峰的麻黄在赤峰的麻黄生物碱含量生物碱含量（1.4%1.4%）低于大同）低于大同的（的（1.8%1.8%1.9%1.9%）。）。8.9.厚叶岩白菜 厚叶岩白菜生厚叶岩白菜生长长在海拔在海拔400 m400 m处处，根，根茎中鞣茎中鞣质质含量含量为为15%15%，生，生长长在海拔在海拔2 2 3002 400 m3002 400 m处处的含的含量达量达2.5%2.5%，中海拔地，中海拔地区的鞣区的鞣质质含量含量则则介于介于两者之两者之间间。10.（2）地理位置 同一种植物生同一种植物生长长在不同的地区，形成了不同的在不同的地区，形成了不同的次生代次生代谢产谢产物。如分布于不同地区的薄荷所含有的主物。如分布于不同地区的薄荷所含有的主要成分不同。要成分不同。分布于南方各省区的主要含有薄荷分布于南方各省区的主要含有薄荷酮酮和胡薄荷和胡薄荷酮酮；分布在北方新疆、分布在北方新疆、辽辽宁等地的主要含有氧化胡椒宁等地的主要含有氧化胡椒酮酮和氧化胡椒和氧化胡椒烯酮烯酮；分布在西南各省区的主要含有香芹分布在西南各省区的主要含有香芹酮酮和和柠柠檬檬烯烯；分布在分布在苏苏皖地区的主要含有薄荷皖地区的主要含有薄荷酮酮和薄荷醇乙和薄荷醇乙酯酯。因此不同的地理因此不同的地理环环境不境不仅仅影响影响药药用植物次生代用植物次生代谢谢产产物的含量，而且影响其化学物的含量，而且影响其化学组组成。成。11.二、光对次生代谢的影响 光是植物光是植物发发育的重要生育的重要生态态因素，它作因素，它作为为一种一种调调节节信号信号调节调节植物各种生理代植物各种生理代谢过谢过程。光程。光对对于黄于黄酮酮、黄黄酮酮醇、花色素苷、蒽醇、花色素苷、蒽醌醌、多酚、多酚、挥发挥发油、油、萜烯萜烯及及其他次生代其他次生代谢谢物的合成和物的合成和积积累具有重要影响。累具有重要影响。12.金银花 光照光照对对秦岭金秦岭金银银花花绿绿原酸原酸积积累累动态动态的的影响，主要表影响，主要表现为现为生生长长在阳坡的植物叶、在阳坡的植物叶、花蕾、茎中的花蕾、茎中的绿绿原酸原酸含量均高于生含量均高于生长长在阴在阴坡的同坡的同类样类样品。品。13.穿心莲 北京植物所北京植物所药药用研用研究究组发现组发现，穿心，穿心莲总莲总内脂含量在全光照条内脂含量在全光照条件下，件下，较较遮遮荫荫条件的条件的高高1010)，光，光对对次生次生代代谢谢的影响可能通的影响可能通过过光合磷酸化而光合磷酸化而发发生。生。14.三、温度对次生代谢的影响 高温高湿的土壤有利于无氮化合物的合成，不高温高湿的土壤有利于无氮化合物的合成，不利于生物碱的合成，而高温低湿利于生物碱的合成，而高温低湿环环境有利于生物碱境有利于生物碱的的积积累，不利于碳水化合物和脂肪的合成。累，不利于碳水化合物和脂肪的合成。对对于某种于某种药药用植物来用植物来说说，在不同的海拔高度生，在不同的海拔高度生长长状况有一定差异。海拔高度状况有一定差异。海拔高度对药对药用植物生用植物生长长的影的影响响实质实质上是温度和湿度的影响，从而上是温度和湿度的影响，从而导导致了同一种致了同一种植物次生代植物次生代谢谢吻含量上的差异。吻含量上的差异。15.山莨菪 产产于青藏高原的山莨于青藏高原的山莨菪碱含量随海拔的升菪碱含量随海拔的升高而增。三白叶草的高而增。三白叶草的环环境湿度能决定基因境湿度能决定基因型，型，进进而影响而影响药药材品材品质产质产生差异。生差异。因此、因此、遗传遗传因素的因素的多多态态性和生物因素的性和生物因素的多多样样性，都能性，都能对对植物植物次生代次生代谢谢物的含量物的含量产产生影响。生影响。16.四、土壤因素对次生代谢的影响 土壤是植物生土壤是植物生长长的基的基础础，由于土壤，由于土壤类类型、型、质质地、含水量、地、含水量、pHpH值值、肥力状况以及所含微量元素、肥力状况以及所含微量元素的不同，造成了植物次生代的不同，造成了植物次生代谢谢物含量的差异。研物含量的差异。研究表明，某种微量元素的短缺，可能影响某种次究表明，某种微量元素的短缺，可能影响某种次生代生代谢谢物的合成量物的合成量(吴炳吴炳辅辅等，等，1986)1986)。药药用植物微用植物微量元素含量与其生量元素含量与其生长长的土壤中的土壤中该该元素水平密切相元素水平密切相关。关。17.微量元素的吸收 植物吸收土壤中的微量元素，存在着主植物吸收土壤中的微量元素，存在着主动动吸收和吸收和被被动动吸收的吸收的问题问题。选择选择性地吸收和富集与植物的基因性地吸收和富集与植物的基因有关，同有关，同时时它又与外界的生它又与外界的生长长条件有关。也就是条件有关。也就是说说，它既受自身它既受自身遗传遗传因素的影响因素的影响(主主动动吸收吸收)，也受，也受产产地等地等生生态态因素的影响因素的影响(被被动动吸收吸收)，二者所占比例各是多少，二者所占比例各是多少，通常是很通常是很难难确定的。因此，在分析微量元素确定的。因此，在分析微量元素对对次生代次生代谢谢物合成物合成积积累的影响累的影响时时，要，要综综合分析，更合分析，更应应注重植物注重植物自身吸收朗微量元素，因自身吸收朗微量元素，因为为植物吸收的微量元素与其植物吸收的微量元素与其自身的次生代自身的次生代谢谢物的合成物的合成积积累直接累直接发发生关系。生关系。18.第三节 遗传因素对次生代谢的影响一、植物多样性对次生代谢的影响二、植物染色体与染色体组多态性对次生代谢的影响19.一、植物多样性对次生代谢的影响 长长期野生或栽培的植物品种，由于自然期野生或栽培的植物品种，由于自然选择选择和入和入工培育，工培育，产产生了适生了适应应于不同于不同纬纬度、不同海拔、不同土度、不同海拔、不同土壤和不同耕作制度的植株生壤和不同耕作制度的植株生态态型，形成了植物的多型，形成了植物的多样样性和生理代性和生理代谢谢上的复上的复杂杂性。性。不同生不同生态态型的同一种植物，即使型的同一种植物，即使现现在在处处于同一年于同一年龄龄、同一生、同一生长时长时期，是生期，是生长长在同一立地条件下，其不在同一立地条件下，其不同生同生态态型个体的次生代型个体的次生代谢谢物含量仍有物含量仍有较较大差异，而是大差异，而是是复是复杂杂多多样样的。的。20.杜仲例如杜仲，在同一立地条件下生例如杜仲，在同一立地条件下生长长的同一年的同一年龄龄、同一生同一生长时长时期的不同无性系，次生代期的不同无性系，次生代谢谢物含量物含量存在存在显显著差异。著差异。21.二、植物染色体与染色体组多态性对次生代谢的影响1 1对对次生代次生代谢谢物含量的影响物含量的影响 2 2对对次生代次生代谢谢物成分种物成分种类类的影响的影响22.1对次生代谢物含量的影响 染色体是染色体是遗传遗传信息的信息的载载体，染色体数目与体，染色体数目与结结构的构的变变化往往会化往往会对对表型特征及次生代表型特征及次生代谢谢物含量物含量产产生很大影响。生很大影响。现现有有资资料表明，染色体数目的料表明，染色体数目的变变异异对对植物次生代植物次生代谢谢物具有很重要的影响。例如，物具有很重要的影响。例如，Rowson(1944)Rowson(1944)发现发现曼佗曼佗罗罗四倍体植株叶中生物碱四倍体植株叶中生物碱的含量比二倍体要高的含量比二倍体要高许许多，同多，同样样的的颠颠茄同源四倍茄同源四倍体植株生物碱含量比二倍体高出体植株生物碱含量比二倍体高出15361536；多倍体；多倍体植株中生物碱的含量高于二倍体植株是个普遍的植株中生物碱的含量高于二倍体植株是个普遍的趋势趋势 23.2、对次生代谢物成分种类的影响 除了在次生代除了在次生代谢谢物含量上有明物含量上有明显显差异以外，不同差异以外，不同倍性植株有倍性植株有时时在次生代在次生代谢谢物成分种物成分种类类上也存在明上也存在明显显的的差异。差异。对对印度洋葱不同印度洋葱不同细细胞型中有关的次生代胞型中有关的次生代谢谢物物进进行行比比较较研究、研究、发现发现不同不同细细胞型在成分种胞型在成分种类类上有明上有明显显差异。差异。对对欧蓍草欧蓍草(锯齿单锯齿单)的研究也的研究也说说明了同明了同样样的的问题问题。发现发现欧蓍草三倍体植株在整个生欧蓍草三倍体植株在整个生长长季季节节中，体内含有中，体内含有一种叫甘菊色素的成分，而六倍体植株在同一种叫甘菊色素的成分，而六倍体植株在同样样的生的生长长季季节节中却不含有中却不含有这这种成分。种成分。这这种差异在医学上是非常种差异在医学上是非常重要的，因重要的，因为为甘菊色素甘菊色素对对人和人和动动物来物来说说是一种是一种细细胞色胞色素，能促素，能促进细进细胞溶解，因而胞溶解，因而选选用不同倍性的核株入用不同倍性的核株入药药，可可导导致两种完全不同的致两种完全不同的结结果。果。24.25.第五章第五章 药用植物次生代用植物次生代谢的的调控控一、一、优良品种的良品种的选育育二、多倍体植物的培育二、多倍体植物的培育三、三、转基因植物基因植物26.后面内容直接删除就行资料可以编辑修改使用资料可以编辑修改使用资料仅供参考，实际情况实际分析27.主要经营：课件设计，文档制作，网络软件设计、图文设计制作、发布广告等秉着以优质的服务对待每一位客户，做到让客户满意！致力于数据挖掘，合同简历、论文写作、PPT设计、计划书、策划案、学习课件、各类模板等方方面面，打造全网一站式需求28.感感谢您的您的观看和下看和下载Theusercandemonstrateonaprojectororcomputer,orprintthepresentationandmakeitintoafilmtobeusedinawiderfield29.