穆　婷，趙昶靈*，陳中堅，文國松，楊生超，魏富剛，肖興磊，王崇德

(1 云南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學與生物技術(shù)學院，昆明650201；2 文山學院 三七研究院，云南文山663000；3 云南農(nóng)業(yè)大學 云南省優(yōu)勢中藥材規(guī)范化種植工程研究中心，昆明650201；4 文山市苗鄉(xiāng)三七實業(yè)有限公司，云南文山663000；5 云南農(nóng)業(yè)大學 植物保護學院，昆明650201)

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三七綠紫過渡地上莖的花色苷和皂苷組織定位及其含量分析

穆婷1，趙昶靈1*，陳中堅2，文國松1，楊生超3，魏富剛4，肖興磊4，王崇德5

(1 云南農(nóng)業(yè)大學 農(nóng)學與生物技術(shù)學院，昆明650201；2 文山學院 三七研究院，云南文山663000；3 云南農(nóng)業(yè)大學 云南省優(yōu)勢中藥材規(guī)范化種植工程研究中心，昆明650201；4 文山市苗鄉(xiāng)三七實業(yè)有限公司，云南文山663000；5 云南農(nóng)業(yè)大學 植物保護學院，昆明650201)

為探究三七綠紫過渡地上莖的花色苷和皂苷組織定位與含量的相關(guān)性，采用顯微組織化學法研究云南文山三七的一年生植株綠紫過渡地上莖各莖段花色苷和皂苷的組織定位，用分光光度法檢測莖段的總花色苷(TAC)和總皂苷含量(TSC)，用高效液相色譜檢測了莖段的皂苷單體含量。結(jié)果表明：(1)在三七綠紫過渡地上莖的中部橫截面上，花色苷主要定位在皮層薄壁組織外側(cè)的2層或2～3層細胞中，而皂苷主要定位在維管束中；各莖段的皂苷單體均主要為人參皂苷Rb1。(2)從莖頂向莖基，莖段中TAC、TSC和Rb1的含量總體上分別表現(xiàn)為一條“單峰”、“V形”和“降-升-降三段式”曲線；其中，花色苷主要積累在莖的中、上部，總皂苷在莖的下、基部，Rb1則在莖的上半段，而且TAC最高以及TSC和Rb1含量最低的莖段均恰好定位在中上部的黃金分割點處。(3)不同莖段間的TAC含量差異顯著，Rb1含量差異極顯著，但TSC含量的差異不顯著；不同莖段間的TAC與TSC、Rb1含量呈不同的相關(guān)性，整個地上莖的TAC與TSC含量間呈極顯著負相關(guān)關(guān)系、TAC與Rb1含量間呈不顯著正相關(guān)。研究認為，在三七綠紫過渡地上莖中，花色苷和皂苷的橫向組織定位不同，二者含量在縱向上總體呈負相關(guān)。

三七；綠紫過渡地上莖；花色苷；皂苷；組織學定位和含量

云南省文山州大田栽培一年生三七(Panaxnotoginseng)植株的地上莖可分為綠莖、綠紫過渡莖和紫莖3種[1]。研究表明，三七地上莖、根狀莖及其不定根等出現(xiàn)不同程度的紫色，即發(fā)生紫化，均是源于花色苷的合成與積累[2-4]，但是，地上莖的紫化出現(xiàn)最早、最明顯[5]，綠紫過渡莖和紫莖在植株長至約3～4 cm高時即可被肉眼分辨。綠紫過渡莖約1/3莖段呈紫色，且紫色明顯集中在莖的中上部，即大約在莖縱向上的黃金分割點處，因此，莖從頂端向基部表現(xiàn)為綠、紫、綠和白4段(圖1)。

花色苷的合成與積累導致高等植物花、果、葉、莖和根等出現(xiàn)粉紅、紅、紫和藍等色已被普遍證實[6]，其中，花色苷可導致整莖為紅色，也可僅使莖基部或頂端為紅色[7-9]，但是，花色苷積累導致植物器官表面顏色圖案呈現(xiàn)特定的幾何學特征卻罕見報道，花環(huán)菊(Chrysanthemumcarinatum)舌狀花中、下端紫紅色的花色苷積累區(qū)與非積累區(qū)的分界線被觀察到恰好定位在花瓣縱向的黃金分割點上[9]。文山州栽培三七一年生植株綠紫過渡地上莖的花色苷集中于莖縱向黃金分割點處的現(xiàn)象至今未引起重視，過渡地上莖花色苷和皂苷組織學定位和含量的縱向變化趨勢迄今仍為研究空白。

因此，本研究以文山州栽培三七一年生植株綠紫過渡地上莖為材料，采用顯微組織化學法對花色苷和皂苷在組織細胞中的定位進行檢測，并分析總花色苷、總皂苷及主要皂苷單體含量的縱向變化，以揭示地上莖花色苷和皂苷的縱向積累規(guī)律，為三七器官花色苷和皂苷積累量相關(guān)性的研究提供參考。

圖1　栽培三七一年生綠紫過渡地上莖植株Fig.1　One-year-old green-purple transitional aerial stemmed plants of cultivated Panax notoginseng

1　材料和方法

1.1材料采集與預處理

三七綠紫過渡地上莖植株于2015年10～11月采于“苗鄉(xiāng)三七科技有限公司”苗圃(23°31′48″N，104°19′21″E)。三七以壟作方式種植，棚頂及棚四周覆2層黑色聚乙烯遮陽網(wǎng)。當三七植株長至最高(平均為18 cm)時，隨機采50株，分為3份，第1份4株，從莖頂向莖基依次剪取莖段，所有莖均剪得18段，用于花色苷和皂苷的顯微組織化學檢測；第2份23株，在植株葉柄基部剪取復葉至根狀莖之間莖段，將莖段凍存于液氮，再置-80 ℃，用于檢測總花色苷含量(Total anthocyanin content，TAC)和總皂苷含量(Total saponin content，TSC)；第3份也有23株，在實驗室一次性剪取莖段，將莖段凍存于-80 ℃，用于檢測主要皂苷單體含量(Saponin monomer content，SMC)。

1.2莖段花色苷和皂苷組織定位的檢測

莖段花色苷和皂苷定位的顯微組織化學法檢測均以徒手切片進行。在新鮮莖段中部橫切到2張切片；將第1張切片放載玻片，蓋上蓋玻片后立刻用Motic BA300 Polarizing Microscope尋找因花色苷存在而導致的紅色細胞群以確認花色苷的定位，盡可能將切片完整攝影，并據(jù)紅色程度比較花色苷積累量[10]；在另一載玻片中央加5%香草醛-冰醋酸1滴、再加高氯酸4滴，混勻，將第2張切片放在液滴中央，使其完全浸沒，10 min后，蓋上蓋玻片，尋找因皂苷存在而導致的紅、紫或藍色細胞群以確認皂苷的組織定位，并比較其積累量[11]。

1.3莖段TAC的測定

莖段TAC用“色價”度量[12]。取莖段0.500 g加液氮磨成粉，再加含1%濃鹽酸(V/V)的甲醇30 mL磨成勻漿[13]，在黑暗中濾入50 mL容量瓶，定容；取4 mL濾液用UNIC 4802 UV/VIS雙光束分光光度計在200～700 nm范圍、以0.1 nm為梯度掃描，石英杯光徑為1 cm，獲得一年生三七地上莖花色苷1%濃鹽酸-甲醇提取液在可見光區(qū)的最大吸收峰波長(λvis-max)；檢測濾液的Aλvis-max和A657；莖段TAC=(Aλvis-max-0.25A657)/g(FW)[14]。

1.4莖段皂苷含量的測定

1.4.1TSC莖段TSC用“香草醛-高氯酸比色法”測定[15，16]：以人參皂苷Rgl(上海源葉生物科技有限公司)為標樣[17]；取莖段0.500 g，加液氮磨碎；再加75%乙醇約20 mL磨成勻漿，用50 Hz 100 W超聲波(NB-5200型超聲波儀，鄭州南北儀器設(shè)備有限公司)在22 ℃處理30 min[18]，過濾、用75%乙醇定容至100 mL；取0.3 mL濾液于70 ℃水浴蒸干，加0.2 mL 5%香草醛-冰乙酸和0.8 mL高氯酸，置60 ℃水浴15 min，冷至室溫后加冰醋酸5 mL，搖勻，測A560。

表1　HPLC法檢測三七綠紫過渡地上莖 皂苷單體的洗脫梯度Table 1　Elution gradient used to determine the saponin monomer content of the green-purple transitional aerial stems of P. notoginseng by using HPLC

1.4.2SMC莖段SMC用高效液相色譜(High performance liquid chromatography，HPLC)法檢測，以人參皂苷Rbl、Re和Rgl及三七皂苷R1和Rd為標樣(中國藥品生物制品檢定所，專供含量測定用混合標樣，批號：110870-201002)[19-20]：將莖段解凍，吸去其表面水分，取0.500 g，加約30 mL甲醇研磨成勻漿，用50 Hz 100 W超聲波在22 ℃處理30 min[18]，定容至100 mL，過濾；將濾液減壓濃縮至10 mL，取5 μL上Agilent 1260 HPLC儀(配G1311C四元泵、G1329B自動進樣儀、G1315D光電二極管陣列檢測器和Agilent ChemStation工作站)，柱溫20 ℃，色譜柱為Agilent Proshell 120 EC-C18(4.6 mm×100 mm，2.7 μm)，流動相為乙腈：水(v/v)，梯度洗脫(表1)[21]，流速為0.6 mL/min，檢測波長203 nm[20]。

1.5數(shù)據(jù)分析

所有試驗均重復2次，方差分析和雙因素相關(guān)分析用SPSS17.0完成。

2　結(jié)果與分析

2.1三七綠紫過渡地上莖花色苷和皂苷組織定位和積累量的縱向變化特征

2.1.1花色苷組織定位和積累量的縱向變化特征在莖段橫截面上，花色苷的積累會導致細胞顯紫紅色，因此，花色苷的主要徑向組織定位點為莖皮層薄壁組織外側(cè)的2層或2～3層細胞，這與紅莖偃伏棶木(Cornusstolonifera)莖中的花色苷定位在周皮和/或皮層最外層的表現(xiàn)相似[22]；因地上莖為非規(guī)則的圓柱形，故積累花色苷的細胞群在莖橫截面的外側(cè)形成一個不規(guī)則的紫紅色環(huán)(圖2，A)。此外，在厚角組織外側(cè)的1～2層細胞和表皮細胞中也有少量花色苷積累，但韌皮部、形成層、木質(zhì)部和髓中均無花色苷積累。所以，地上莖中積累的花色苷可能是莖皮層薄壁組織合成的，且花色苷沒有可移動性，而可能在莖中就地發(fā)揮屏蔽可見光、避免強光傷害莖中葉綠體的作用[22，23]。另一方面，因細胞的紫紅程度與其花色苷積累量呈正相關(guān)[10，22]，故積累花色苷較多的莖段為莖段3～13(紫紅較濃)，即花色苷主要積累在莖的中、上部，近地處莖段(莖段14～18)因被土壤或壟面鋪設(shè)的松毛遮擋而無光或少光照射且溫度略高而幾乎無花色苷積累(紫紅較淡甚至無)，這暗示地上莖的花色苷合成需光和/或低溫[24]；進一步比較發(fā)現(xiàn)，莖段7橫截面的紫紅色環(huán)最濃；因：18-18×0.618(黃金分割率)=6.876≈7，即：莖段7位于地上莖中、上部的黃金分割點；所以，莖的花色苷明顯富集于莖的黃金分割點處，這與莖表面的紫色區(qū)段出現(xiàn)在莖中上部的現(xiàn)象吻合(圖1和2)、成為三七綠紫過渡地上莖“紫化”最明顯、最神奇的特征(圖2,A)。

A. 花色苷； B. 皂苷: 1～18. 分別表示從莖頂端向莖基部的18段莖段； A圖中的橫箭頭表示花色苷定位的皮層薄壁組織細胞； B圖中的輻射狀箭頭表示皂苷主要定位的維管束，右側(cè)的橫箭頭表示皂苷次要定位的皮層薄壁組織圖2　三七綠紫過渡地上莖各莖段中間橫截面花色苷和皂苷組織定位和積累量的光學顯微特征(×40)A. Anthocyanins; B. Saponins; The numbers in the brackets indicated the 18 stem parts ranging from the tips to the basal parts of the stems; In Figure A, the horizontal arrows indicated the cortex parenchyma cells in which the anthocyanins were located; In Figure B, the radial arrows indicated vascular bundles in which the saponins were mainly located and the right horizontal arrows indicated the cortex parenchyma in which the saponins were less locatedFig.2　Light micrographs of the histological locations and accumulation quantities of the anthocyanins and saponins at the middle cross-sections of the stem parts of the green-purple transitional aerial stems of P. notoginseng(×40)

2.1.2皂苷組織定位和積累量的縱向變化特征在莖段橫截面上，皂苷與“5%香草醛-冰醋酸和高氯酸(1∶4，V/V)”溶液反應后顯淡紅、紅、紫紅、紫和藍色(圖2,B)；顏色越偏淡紅意味著皂苷積累量越小，越偏藍則意味著皂苷積累量越大[11]。因此，皂苷在莖段橫截面上的主要組織定位點為莖維管束，其次為皮層薄壁組織，髓中則幾乎無皂苷積累(圖2,B)，這意味著，皂苷也許能在地上莖的維管束中運輸[11]，該特征與花色苷的非移動性特征迥異(圖2)。另一方面，在莖縱向上，從莖頂端向莖基部，皂苷的積累量大致表現(xiàn)為“三段式”，即：“高(莖段1～3，偏紫藍)-低(莖段4～10，偏淡藍、紅)-高(莖段11～18，偏藍)”，可見，皂苷主要積累于莖的中、下部(莖段11～18)，尤其是下部(包括莖段13～18)，這意味著，地上莖積累皂苷可能與光強無關(guān)，且積累的皂苷可能主要響應來自土壤的脅迫；此外，越往莖上部(莖段1～10)，皂苷在皮層薄壁組織出現(xiàn)的趨勢越明顯，而越往莖下部(莖段11～18)，皂苷集中于維管束的趨勢越明顯(圖2,B)。

2.2三七綠紫過渡地上莖TAC的縱向變化特征

圖3　三七綠紫過渡地上莖各莖段的總花色苷和總皂苷含量Fig.3　Contents of the total anthocyanins and saponins of the stem parts of the green-purple transitional aerial stems of P. notoginseng

紫外-可見光譜表明，一年生三七綠紫過渡地上莖花色苷1%濃鹽酸-甲醇提取液的λvis-max為529.8 nm，與三年生三七根狀莖花色苷的幾乎相等[21]。從莖頂向莖基，即從莖段1到18，莖段TAC表現(xiàn)為一條單峰曲線(圖3)；TAC最高峰出現(xiàn)在莖段7，約為1.448±0.043(A529.8-0.25A657.0)/g，同樣，因18-18×0.618=6.876≈7，故TAC最高的莖段7定位在莖中上部的黃金分割點處；TAC最低點出現(xiàn)在莖段18，僅約為0.054±0.002 (A529.8-0.25A657.0)/g，約為莖段7TAC的3.84%。此外，莖段1～11TAC的和約為11.58 (A529.8-0.25A657.0)/g，約占整個莖TAC的85.43%，而莖段12～18TAC的和約為1.98 (A529.8-0.25A657.0)/g，約占整個莖TAC的14.57%，因此，地上莖花色苷主要積累在莖中、上部，與地上莖不同莖段花色苷積累量的顯微特征一致(圖2,A和圖3)。但是，方差分析中，F(xiàn)0.05(17，18)=2.23

2.3三七綠紫過渡地上莖皂苷含量的縱向變化特征

2.3.1TSC的變化特征莖段TSC用回歸方程y=0.150 2x-0.158 8(R2=0.999 5)計算，其中，y代表A560，x代表Rg1含量(μg)。從綠紫過渡地上莖的莖頂向莖基，即從莖段1到18，莖段TSC總體表現(xiàn)為一條“V形”曲線(圖3)；TSC最低點出現(xiàn)在莖段7，約為(0.752±0.023) mg/g，即地上莖最低TSC恰好定位在莖中上部的黃金分割點處，與該處的最高TAC形成鮮明對照，暗示著地上莖花色苷與皂苷含量之間呈負相關(guān)；曲線左側(cè)最高TSC點出現(xiàn)在莖段2，約為(1.622±0.047) mg/g，莖段1(與葉柄相連)和莖段3的TSC分別比莖段2的約低7.51%和22.20%；曲線右側(cè)最高TSC點出現(xiàn)在莖段17，約為(1.623±0.049) mg/g，莖段16和莖段18的TSC分別比莖段17的約低0.75%和2.77%(圖3)。莖段1～3的TSC之和約為4.385 mg/g，約占整個地上莖TSC總和的20.14%，莖段4～10的TSC之和約為5.916 mg/g，約占整個地上莖TSC總和的27.17%，而莖段11～18的TSC之和約為11.472 mg/g，約占整個地上莖TSC總和的52.69%，因此，地上莖TSC縱向趨勢為：下、基部>頂端>上、中部(圖3)。但是，方差分析中，F(xiàn)≈0.75<2.23=F0.05(17，18)，因此，地上莖不同莖段總皂苷含量間的差異未達到顯著水平。

2.3.2SMC的變化特征在地上莖SMC的HPLC法檢測中，標樣R1、Rg1、Re、Rb1和Rd的保留時間分別為14.603、21.035、23.248、37.037和40.349 min(圖4,A)，各莖段被HPLC檢測到的皂苷單體均主要為人參皂苷Rb1(圖4，B)，與文獻[20]報道的結(jié)果一致。圖5顯示，從莖頂向莖基，即從莖段1到18，各莖段的Rb1含量總體表現(xiàn)為一條“降-升-降三段式”曲線，即從莖段1至莖段7，Rb1含量由最高，即約為(1.300±0.039) mg/g，驟降至最低，即僅約為(0.231±0.007) mg/g，從莖段7至莖段9，含量由最低驟升至第二高，從莖段9至莖段18，含量則由第二高緩慢降至略低，即約為0.244±0.007 mg/g(圖5)；莖段7即地上莖中上部的黃金分割點處的Rb1含量也恰好最低；莖段1的Rb1含量約為莖段7 Rb1含量的5.634倍；莖段9的Rb1含量居第二高，約為(0.535±0.016) mg/g，約為莖段7 Rb1含量的2.319倍(圖5)。莖段1～9的Rb1含量之和約為5.142 mg/g，約占整個地上莖Rb1含量總和的63.18%，莖段10～18的Rb1含量之和約為2.996 mg/g，約占整個地上莖Rb1含量總和的36.82%，即地上莖上半段Rb1含量之和比下半段的Rb1含量之和約高71.62%，可見，Rb1主要積累于地上莖的上半段。此外，方差分析中，F(xiàn)≈7.51>3.16=F0.01(17，18)，因此，地上莖不同莖段Rb1含量間的差異達極顯著水平。

2.4三七綠紫過渡地上莖花色苷和皂苷含量縱向變化的相關(guān)性特征

綠紫過渡地上莖不同莖段的TAC和TSC、MSC變化間呈不同的相關(guān)性特征(表2)。一方面，莖段1～3、3～9、9～18、1～7和7～18的TAC和TSC間的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為-0.804、-0.204、-0.944**、-0.975**和-0.913**，但是，整個地上莖，即從莖段1～18，TAC和TSC間的相關(guān)系數(shù)為-0.767**，即呈極顯著負相關(guān)，這可能是因花色素和皂苷元成苷時與同一或結(jié)構(gòu)近似的糖縮合而對糖存在競爭效應[25-26]。另一方面，莖段1～7、7～9和9～18的TAC和Rb1含量間的Pearson相關(guān)系數(shù)分別為-0.965**、-0.942和0969**，整個地上莖TAC和Rb1含量間的相關(guān)系數(shù)為0.208(表2)?？梢?，地上莖上半段TAC和Rb1含量間呈極顯著或不顯著負相關(guān)，而下半段則呈極顯著正相關(guān)，整個地上莖TAC和Rb1含量間呈不顯著正相關(guān)。

A. 標準品N-R1、G-Rg1、G-Re、G-Rb1和G-Rd的HPLC圖譜:N. 三七皂苷; G. 人參皂苷; B. 莖段1甲醇提取液的HPLC圖譜, 莖段1的皂苷單體含量最高圖4　三七綠紫過渡地上莖莖段1皂苷單體含量的HPLC法檢測A. HPLC chromatogram of Standard N-R1, G-Rg1, G-Re, G-Rb1 and G-Rd: N. notoginsenoside; G. ginsenoside; B. HPLC chromatogram of the methanol extracts of the stem part 1, the saponin monomer (Rb1) content of stem part 1 was the highestFig.4　HPLC determination of the saponin monomer content of the stem part 1 of the green-purple transitional aerial stems of P. notoginseng

圖5　三七綠紫過渡地上莖各莖段的主要皂苷單體(Rb1)含量Fig.5　Content of the main saponin monomer (Rb1) of the stem parts of the green-purple transitional aerial stems of P. notoginseng表2　三七綠紫過渡地上莖不同莖段總花色苷和總皂苷、 主要皂苷單體(Rb1)含量間的Pearson相關(guān)系數(shù)Table 2　Pearson correlation coefficients between the total anthocyanin content and the total saponins and main monomer saponin (Rb1) contents of different parts of the green-purple transitional aerial stems ofP. notoginseng

莖段StempartPearson相關(guān)系數(shù)PearsoncorrelationcoefficientTAC和TSCTACandTSCTAC和Rb1含量TACandRb1content1～3-0.804-1～7--0.965**3～9-0.204-7～9--0.9429～18-0.944**0.969**1～7-0.975**-7～18-0.913**-1～18-0.767**0.208

注： TAC和TSC 分別表示總花色苷和總皂苷含量;**表示在P=0.01水平上相關(guān)顯著,- 表示沒有測算

Note: TAC and TSC indicated total anthocyanin and total saponin contents, respectively;**indicated the correlation significance atP=0.01 level, - stood for not measured

3　討　論

黃金分割是公元前6世紀古希臘哲學家、數(shù)學家畢達哥拉斯(Pythagoras)及其學派最早發(fā)現(xiàn)的；黃金分割現(xiàn)象在自然界無處不在，綠色植物的分枝、葉片著生模式和花瓣數(shù)目等均展示出該現(xiàn)象[27]；研究表明，花環(huán)菊(C.carinatum)花瓣中、下端紫紅色花色苷積累區(qū)與白色花色苷非積累區(qū)的分界線恰好定位在花瓣縱向的黃金分割點處[9]，但是，高等植物器官的花色苷積累導致該器官呈現(xiàn)黃金分割式著色的現(xiàn)象及其意義至今未引起人類的關(guān)注。大田調(diào)研發(fā)現(xiàn)，文山州栽培三七一年生植株綠紫過渡地上莖的紫色明顯集中在莖的中、上部，即大約在莖中、上部的黃金分割點處。于是，本研究先將綠紫過渡地上莖約以1 cm為距分為莖段，再檢測各莖段的花色苷和皂苷的組織定位和含量，發(fā)現(xiàn)：在莖段橫截面上，花色苷主要定位在皮層薄壁組織外側(cè)的2或2～3層細胞，而皂苷主要定位在維管束；各莖段的皂苷單體均主要為人參皂苷Rb1；從莖頂向莖基，莖段TAC、TSC和Rb1含量總體上分別表現(xiàn)為一條“單峰”、“V形”和“降-升-降三段式”曲線；花色苷主要積累在莖中、上部，總皂苷在下、基部，Rb1則在上半段；TAC最高及TSC和Rb1含量最低的莖段均恰好定位在莖中、上部的黃金分割點處；不同莖段的TAC和TSC、Rb1含量變化間呈不同的相關(guān)性特征，整個地上莖TAC和TSC間呈極顯著負相關(guān)，而TAC和Rb1含量間則呈不顯著正相關(guān)。

在普遍發(fā)生紫化的三七營養(yǎng)器官中，地上莖的紫化出現(xiàn)得最早，也最明顯[5]，故紫化的地上莖成為探究三七花色苷合成和生態(tài)生理功能的首選器官。但是，三七一年生植株綠紫過渡地上莖上花色苷黃金分割式積累的原因和功能目前是不清楚的[28]，該現(xiàn)象顯然不是為了實現(xiàn)紫化的“勻稱美學屬性”[29]，因地上莖中、上部積累的花色苷沒有向無光照射的莖基部運輸，故初步推測，光應是誘導地上莖花色苷合成的第一環(huán)境因子[24]。另一方面，本研究發(fā)現(xiàn)，與紅莖偃伏棶木(C.stolonifera)莖的花色苷定位相似[22]，綠紫過渡地上莖的花色苷主要定位在皮層薄壁組織外側(cè)(圖2 A)，暗示地上莖花色苷的主要功能應是起光保護作用[22，30]。前人研究發(fā)現(xiàn)，三七地下部(即根狀莖及其不定根)富含原人參二醇和原人參三醇型皂苷，花和葉則只含原人參二醇型皂苷，特別是富含人參皂苷Rc、Rb2和Rb3，但地上莖的皂苷卻獨立成介于地下部和花和葉之間的“中間簇”[31]，同時，根狀莖及其不定根的花色苷含量被證實與其總皂苷含量間呈正相關(guān)[1，5，21]，根狀莖及其不定根的皂苷單體含量也與其紫化程度相關(guān)[21]。因此，本研究發(fā)現(xiàn)的綠紫過渡地上莖TAC和TSC間呈極顯著負相關(guān)、TAC和Rb1含量間呈不顯著正相關(guān)可為三七營養(yǎng)器官花色苷與皂苷積累量的相關(guān)性增添新的內(nèi)容，也為這兩種苷代謝相關(guān)性的研究提出了新的起點。

致謝：云南農(nóng)業(yè)大學2012級學術(shù)碩士生唐小華和孫艷、2013級專業(yè)碩士生白玉冰和范圓圓參與部分大田試驗和樣品采集與制備工作，謹此深表謝意！

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(編輯:潘新社)

Histological Locations and Contents of Anthocyanins and Saponins of Green-purple Transitional Aerial Stems ofPanaxnotoginseng

MU Ting1, ZHAO Changling1*, CHEN Zhongjian2, WEN Guosong1,YANG Shengchao3, WEI Fugang4, XIAO Xinglei4, WANG Chongde5

(1 College of Agronomy and Biotechnology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 2 Sanqi Research Institute, Wenshan University, Wenshan, Yunnan 663000, China; 3 Yunnan Research Center on Good Agricultural Practice Engineering for Dominant Chinese Medicinal Materials, Yunnan, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China; 4 Miaoxiang Sanqi Industrial Corporation Ltd. of Wenshan City, Wenshan 663000, China; 5 College of Plant Protection, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, China)

In order to explore the correlations of the histological locations and contents of the anthocyanins and saponins of the green-purple transitional aerial stems ofPanaxnotoginseng, we studied the histological locations of the anthocyanins and saponins of the stem parts of the green-purple transitional aerial stems of the one-year-oldP.notoginsengplants cultivated in Wenshan Prefecture, Yunnan Province by using microscopic histochemical methods.We also determined the total anthocyanin contents (TACs) and total saponin contents (TSCs) of the stem parts by using spectrophotometry, and the saponin monomer contents of the stem parts by using high performance liquid chromatogram (HPLC). The results indicated that: (1) at the middle cross-sections of the stem parts, the anthocyanins were located in the 2 or 2～3 cell layers outside the cortex parenchyma and the saponins mainly in the vascular bundles. (2) The main saponin monomers of the stem parts were all Ginsenoside Rb1. Overall, from the tips to the basal parts of the stems, the TACs, TSCs and Rb1contents of the stem parts displayed a “single-peaked”, “V-shaped” and “decrease-increase-decrease three-staged” curves, respectively. The anthocyanins accumulated mainly at the middle and superior parts of the stems, the saponins at the lower and basal parts and the Rb1at the superior half parts. The stem parts with the highest TAC or the lowest TSC and Rb1contents were just located at the golden section point of the middle and superior parts of the stems. (3) The difference among the TACs of different stem parts only reached significant level, that among the Rb1contents reached extremely significant level, whereas that among the TSCs did not reach significant level. For different stem parts, there were different correlation characteristics between the TAC and TSC or Rb1contents. For the whole aerial stems, the TAC was negatively correlated with the TSC at extremely significant level, whereas the positive correlation between the TSC and Rb1contents did not reach the significant level. Thus, in the green-purple transitional aerial stems ofP.notoginseng, the transversal histological locations of the anthocyanins and saponins are different and, overall and lengthways, the contents of the two compounds display negative correlation. This study could provide a reference for the exploration of the accumulation correlations of the anthocyanins and saponins of the vegetative organs ofP.notoginseng.

Panaxnotoginseng; green-purple transitional aerial stem; anthocyanins; saponins; listological location and content

1000-4025(2016)09-1772-09doi:10.7606/j.issn.1000-4025.2016.09.1772

2016-06-01;修改稿收到日期:2016-07-26

國家自然科學基金(31260091,31460065)

穆婷(1990-)，女，在讀碩士研究生，從事花色苷生態(tài)生理功能的研究。E-mail:155245876@qq.com

趙昶靈，博士，教授，碩士生導師，主要從事植物次生產(chǎn)物的生物合成與生態(tài)生理功能研究。E-mail: zhaoplumblossom7@163.com

Q946.83; Q944.62

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