采用盆栽方法严格控制土壤水分,以播种和移栽苗为对象,以水分胁迫对甘草酸形成和积累的作用机制为核心,从植物生长和生理活动、活性成分及其他物质组成的积累和甘草酸生物合成代谢过程3个层面开展了系统研究。取得的主要成果如下(1)通过系统的比较分析,揭示了水分胁迫对甘草的生长和生理活动,药用活性成分及其他物质的积累,以及甘草酸生物合成过程中关键酶及合成前体物质的动态影响作用;(2)发现适度水分胁迫时,β-香树脂醇合成酶及角鲨烯环化酶的表达量显著增加,而合成前体物质β-香树脂醇含量明显下降;(3)初步提出了水分胁迫对甘草酸形成和积累影响的假说,既在受到水分胁迫时,甘草会通过自身生理过程的调节来适应环境变化,生长和生理过程均会受到抑制,但在轻度胁迫时甘草酸形成的生理生化反应会得到加强,β-香树脂醇合成酶及角鲨烯环化酶的活性加强或酶的数量发生增长,致使甘草酸的形成加速和积累增加;(4)土壤水分维持在60~70%时,甘草的生长和生理活动均不会受到显著抑制,而甘草酸形成和积累的活动最强,不仅可以提高药材中甘草酸的相对含量,其单株积累的绝对量也显著增加。
英文主题词Glycyrrhiza uralensis; water stress; glycyrrhizic acid; formation and accumulation; mechanism of action