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四川牡丹(Paeonia decomposita)属于毛茛科芍药属牡丹组,是中国特有的9个野生牡丹品种之一。四川牡丹作为珍贵的野生牡丹资源,是中国重点保护野生植物第二批拟定植物,不仅具有观赏和药用价值,其牡丹籽在油用开发方面还具有巨大的潜力。近年来,由于人为活动和严峻的生长环境使得四川牡丹已处于濒危状态,而目前对四川牡丹的研究报道主要集中在分类学、微生物学、生理生化等方面,缺乏对四川牡丹化学物质基础的系统研究,不利于该物种利用性保护。本研究采用多种分析测定方法对四川牡丹有机成分和无机元素进行测定,结合中药指纹图谱技术探索不同生长地四川牡丹化学成分的共有特征和差异性,为了解四川牡丹化学成分特征提供方法和依据,旨在为该资源的有效保护、引种栽培、野生驯化、油用牡丹选育等方面提供科学依据及基础数据。具体研究内容及成果如下:四川牡丹植株和根际土壤样品采自大渡河流域两岸,具体为甘孜州的康定市和丹巴县以及阿坝州的小金县、理县、金川县、马尔康市等地区。采集了四川牡丹根部、种子、茎、叶以及其根际土壤样品各20个左右,将根部剥离为韧皮和栓两部分。采用气相色谱串联质谱法(GC-MS)和超高效液相色谱法(UPLC)对四川牡丹韧皮中有机成分进行测定。根据GC-MS结果初步推断出17个四川牡丹韧皮样品中挥发性成分54个,其中共有成分29个。酚苷类和脂肪酸类化合物占甲醇提取化合物总量的80%以上,其中以丹皮酚含量最高,相对含量在50%左右。根据主成分分析和正交偏最小二乘法分析(OPLS-DA)分析结果,筛选出不同生长地韧皮挥发性化合物含量差异的12个VIP值大于1的化合物,这12个特征化合物反映了不同生长地韧皮挥发性成分的差异性。建立了四川牡丹韧皮UPLC指纹图谱的分析方法和测定4个有效成分的定量分析方法。结合中药色谱指纹图谱相似度评价系统软件(2012版)建立了17个四川牡丹韧皮指纹图谱和标准指纹图谱,并对样品相似度进行了评价,结果表明所建立的UPLC指纹图谱能反映四川牡丹韧皮有机成分特征,具有良好的可靠性和有效性。测定出17个韧皮样品4种有效成分(丹皮酚、芍药苷、丹皮酚原苷、苯甲酰芍药苷)含量分别在7.0~24 mg·g-1、15~37 mg·g-1、4.1~74 mg·g-1、4.8~20 mg·g-1范围之间。分析对比了四川牡丹韧皮与两个市售安徽产的药用牡丹皮的指纹图谱和有效成分含量,还与文献中多个省份的药用牡丹皮的有效成分含量进行对比,结果表明四川牡丹韧皮中有效药用成分含量比其他药用牡丹皮更高,具有很高的药用价值。利用SPSS软件对不同生长地四川牡丹韧皮的共有峰进行聚类分析,结果显示无明显的生长地聚类规律,说明韧皮中有效成分含量与生长地的行政区划无关而与具体生长环境有关。采用高压密闭微波消解法、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)法测定了四川牡丹植株(韧皮、栓、茎、叶、种子)及根际土壤中18种无机元素的含量。讨论了植株中无机元素含量特征和分布特征,对四川牡丹中无机元素方面有基本了解。探讨了四川牡丹植株对根际土壤中无机元素的富集迁移特征,结果表明不同生长地的四川牡丹韧皮对无机元素富集能力基本相同,叶中迁移系数大于1的元素比种子更多,表明无机元素更容易迁移积累到叶中。探讨了四川牡丹韧皮和种子中无机元素之间的相关性、与根际土壤中无机元素之间的相关性、韧皮中元素与4种有效成分之间的相关性,结果表明在韧皮和种子样品中,多对元素间呈显著正相关或显著负相关,表明这些元素被植物吸收时存在协同关系或竞争关系。根际土壤与韧皮和种子中无机元素相关性具有复杂多样的特点。4种有效成分与不同元素间呈显著正相关或显著负相关,表明元素促进或抑制了有效成分的合成和积累。了解四川牡丹对无机元素的富集迁移特征和元素含量相关性可为后续引种栽培、种植基地选择、施肥等方面提供一定参考。利用Origin软件建立了四川牡丹韧皮和种子中18种无机元素的指纹图谱及标准指纹图谱,利用向量相似法进行了样品指纹图谱相似度评价,结果表明大部分来自不同生长地的韧皮样品元素含量和分布规律具有高度相似性,而来自不同生长地的种子样品元素含量和分布规律较为相似,大部分元素含量差异不显著,所建立元素指纹图谱可以反映出韧皮和种子中无机元素整体特征。利用R软件和SIMCA软件进行了主成分分析与OPLS-DA分析,找出了引起不同生长地韧皮和种子的特征性无机元素,韧皮中特征无机元素是B、Ti、Zn、Ba、Mo、Ca、Mg、Pb,种子中特征无机元素为B、Cu、Fe、K、Zn元素,这些特征元素反映了不同生长地韧皮和种子中无机元素的差异性。