青藏高原棘豆属药用植物调查及稳定同位素产地溯源研究

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棘豆属(Oxytropis)药用植物为豆科多年生草本、半灌木或矮灌木植物,在民间应用历史悠久。作为藏医药最常用的草药之一,随着市场需求不断增加,在无序采挖等人为扰动和全球气候变化的双重压力下,野生棘豆属药用植物资源及分布范围急剧减少。亟待开展植物资源调查和产地溯源研究,为棘豆属藏药资源保护与可持续发展提供可靠的实验依据和数据支撑。本研究聚焦青藏高原区域(西藏自治区、青海省和四川省),利用经典的生态学方法进行棘豆属药用植物资源调查,详细记录植物分布区域、生境、形态学和地上生物量等特征;选择在青藏高原分布广且民间传统应用频率较高的四种药用植物(镰荚棘豆(Oxytropisfalcate Bunge)、小叶棘豆(Oxytropis microphylla(Pall.)DC.)、黄花棘豆(Oxytropis ochrocephala Bunge)和冰川棘豆(Oxyistrop proboscidea Bunge))为研究对象,采用稳定同位素技术和紫外分光光度法,在物种和产地水平上研究棘豆药用植物品质与生境因子之间的关系。主要结论如下:(1)在调查区域内,棘豆属药用植物呈现出零星分布或成群分布。不同产地之间的植物生物量差异较大。青海省境内各样地的平均生物量为18.04g·m-2,其中,海西州最高,达40.18±28.62g.m-2,占总生物量的比例为40.95±30.46%;西藏自治区各样地的平均生物量为6.35 g·m-2,其中,阿里地区最低,为4.75±5.65 g·m-2。(2)碳氮稳定同位素测定结果发现,棘豆属药用植物的δ13C和δ15N均呈现出显著的种间差异和地域差异(P<0.05),δ13C变化范围为-28.78~-25.27‰,δ15N 变化范围为-0.75~3.7‰。(3)紫外分光光度法测定的总黄酮结果表明,在物种水平上呈现出一定程度的种间差异:黄花棘豆(18.32±3.58mg·g-1)>冰川棘豆(9.82±2.57 mg·g-1)>镰荚棘豆(8.56±1.96mg·g-1)>小叶棘豆(8.11±1.90 mg·g-1)。同样,在产地水平上不同来源的棘豆植物总黄酮含量亦呈现出显著性差异(P<0.05),其中,果洛州最高(15.89±2.37mg·g-1),日喀则地区最低(5.78± 0.92 mg·g-1)。(4)通过线性混合效应模型、灰色关联分析和偏最小二乘回归分析等解析环境因素(空间因子、土壤因子和气候因子)与δ13C、δ15N、总黄酮含量的关系,发现纬度和土壤N含量为影响δ13C变化的主要因素;而土壤N含量和土壤含水量则为影响δ15N变化的重要因素;土壤N含量和年均太阳辐射为影响植物总黄酮含量的主导因子。总之,通过δ13C、δ15N的稳定同位素技术、药物化学含量测定和模型模拟的整合研究,在一定程度上揭示了青藏高原区域棘豆属药用植物在物种和产地水平上的差异性和关联性,为我国道地药材品质形成机制及产地溯源研究提供了科学数据和技术支撑。
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