海拔梯度影响当归产量与品质形成的生理生态机制研究

针对目前当归规范化种植过程中缺乏相关栽培生理生态理论依据和指导，导致盲目引种、产量不稳、品质下降等实际问题开展研究。拟借鉴植物生理生态学、中药资源学、植物形态解剖学、中药化学、中药鉴定学及药用植物栽培学等科学的理论、思路和技术手段，在我国当归道地产区深入研究不同海拔高度下当归光合作用系统和保护酶系统的响应、逆境信号传递关键物质的变化特点以及与当归药材产量和质量形成密切相关的生理代谢机制，以期揭示当归产量与品种形成的生理生态学本质；同时分析海拔梯度对当归产量和品质的影响，寻求实现既能保证一定产量，又能促进优质的最佳海拔高度范围，为合理制定我国当归种植区划、制定调控措施、稳定药材产量与提高药材品质提供科学的理论依据。

在我国当归道地产区研究了不同海拔高度下当归产量构成因子、主要药效成分、光合作用、内源激素、保护酶、逆境信号传递关键物质的变化特点以及与药材产量构成因子和质量因子间的相互关系。主要研究结果如下：. (1) 当归各产量构成因子水平均以中海拔（2600～2800 m）最高。. (2) 通过曲线拟合研究发现，阿魏酸和藁本内酯含量随海拔增高呈抛物线函数型变化特征。阿魏酸和藁本内酯含量的理论最大值在中海拔的2800 m。. (3) 当归阿魏酸含量和藁本内酯含量与总叶绿素含量、各产量构成因子间呈极显著正相关；与可溶性蛋白含量、硝酸还原酶(NR)活性和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性呈显著正相关，而与玉米素/生长素(ZR/IAA)值呈显著负相关。.(4) 当归叶片光合色素含量以中海拔（2600～2800 m）最高。同一海拔下，以生长中期 (7～8月)较高。.(5) 不同海拔当归叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶片胞间CO2浓度(Ci)、瞬时水分利用效率(WUE)和叶片的蒸腾速率(Tr)均以2400～2600 m的水平较高。.(6) 不同海拔当归叶片内源激素IAA、赤霉素(GA)、ZR(玉米素)、脱落酸（ABA）含量差异显著，而以低海拔的(2300～2800 m)为最高。同一海拔下，促进生长类的IAA、GA、ZR含量以6～7月较高，而抑制生长的ABA含量以8月为最高。.(7) 叶片丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶(POD)、总抗氧化能力(T-AOC)、总三磷酸腺苷合酶(T-ATPase)活性均与海拔呈极显著的正相关。以高海拔为最高。同一海拔下，当归叶片的MDA含量、POD和T-AOC活性以 9月最高。而SOD、CAT和T-ATPase活性则以7月最高。.(8) 海拔与可溶性糖和可溶性蛋白质含量均呈极显著正相关，以中海拔（2600～2800 m）最高。同一海拔下，生长后期的可溶性糖含量较高。海拔与叶片蔗糖合成酶（SuSy）活性呈极显著负相关关系，以2600～2800 m最高。同一海拔下， SuSy活性以6月和9月较高，但SPS活性在各生长期差异不大。.研究结果初步揭示了海拔影响当归产量与品种形成的生理生化基础；探讨了当归产量和品质对海拔梯度响应特点；明确了当归优质高产的适宜海拔范围为2600～2800 m。