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基于产地、树龄、采收期和基因型的凤丹牡丹资源评价及其对丹皮质量的影响研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Scientia Horticulturae 3.9
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推荐:为解决丹皮(Cortex Moutan)质量受产地、树龄等因素影响的问题,研究人员以凤丹牡丹(Peaonia ostii ‘Fengdan’)为对象,系统评价了延庆新区与传统产区(亳州、菏泽)的资源差异。研究发现延庆地区8月采收的丹皮中丹皮酚(paeonol)含量显著高于传统产区(2.46% vs 1.74-2.20%),5年生植株丹皮酚积累达峰值(2.40%),并筛选出7个高丹皮酚(>2.5%)基因型。该研究为优质丹皮生产提供了科学依据。
牡丹作为中国传统名花,其根皮入药称为丹皮(Cortex Moutan),具有凉血化瘀等功效,被收录于《中国药典》79种制剂中。现代研究表明其主要活性成分丹皮酚(paeonol)具有抗炎、神经保护等作用,是评价丹皮质量的关键指标。然而,丹皮质量受产地、树龄、采收期等多因素影响,传统产区如亳州、菏泽虽栽培历史悠久,但面临土地资源紧张、病虫害多发等问题。同时,药典仅规定丹皮酚含量需≥1.2%,缺乏系统化的生产标准。
为建立优质丹皮生产体系,北京延庆区、山东菏泽和安徽亳州的研究人员联合开展了一项系统研究。通过比较三地气候土壤差异,分析不同树龄、采收期的凤丹牡丹(Peaonia ostii ‘Fengdan’)生长参数及代谢物积累规律,并筛选高丹皮酚基因型。研究成果发表在园艺学权威期刊《Scientia Horticulturae》上。
研究采用超高效液相色谱(UPLC)测定丹皮酚含量,结合生长参数测量、可溶性糖(anthrone比色法)、蛋白质(Coomassie brilliant blue法)和黄酮类化合物(硝酸铝比色法)检测等技术。样本来自延庆(海拔500m)、菏泽(54m)和亳州(42.5m)三地2018-2019年采集的凤丹牡丹根皮,涵盖1-10年生植株及60个基因型。
3.1 三地气候与生长特征
延庆年均温9℃显著低于菏泽(13.5-14.2℃)和亳州(14.9℃),年降水441.8mm仅为亳州(831.3mm)的53%。延庆植株较矮(39.2cm vs 59.4-69.32cm),但分枝数更多(3.7个)。菏泽植株根系最发达,根长(22.98cm)和根数(8.75条)均显著优于其他两地。
3.4 丹皮酚的时空变化
根径10-12mm时丹皮酚含量达2.0%,显著高于8-10mm(1.4-1.6%)。延庆8月采收的丹皮酚含量(2.46%)超菏泽(2.19%)和亳州(2.20%)10月水平。年度监测显示,延庆7月末含量最高(2.93%),8月全程维持高位,9月中旬降至1.6%。
3.6-3.7 树龄的影响
5年生植株各项指标趋于稳定:株高年增长达30cm,根数增至8.75条,丹皮酚积累峰值2.40%。10年生植株丹皮酚反降至1.62%,而黄酮类化合物持续积累至27.67 mg·g-1
。相关性分析显示株高、分枝数与根数显著正相关(r=0.965)。
3.8 基因型筛选
60个基因型中85%达药典标准(>1.2%),33%超过2.0%。发现2个超高含量基因型(No.59-60,>3.0%)和5个优良基因型(No.54-58,2.5-3.0%),其中No.60含量达3.62%,是药典标准的3倍。
讨论与意义
该研究首次证实延庆作为新兴产区优势:高昼夜温差(促进光合产物积累)和强光照(年日照2800h)的特殊气候,使丹皮酚含量突破传统产区水平。确定5年生植株为最佳采收树龄,此时次生代谢旺盛且栽培成本效益比最优。发现的7个高丹皮酚基因型为分子育种提供珍贵材料。
研究创新性体现在三方面:一是打破"道地药材"地域限制,为丹皮生产开辟新产区;二是建立"七月末至八月"的精准采收窗口;三是首次提出"五年树龄"的标准化生产参数。延庆毗邻北京的地理优势,结合其病虫害少、基础设施完善等特点,为高品质丹皮产业化提供了全新解决方案。这些发现对提升中药质量控制水平和推动药用植物资源可持续利用具有重要实践价值。
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