人参皂苷抗虫性及其在人参环境适应进化中的作用研究

Ginsenosides are triterpenoids, which has always been a hot research topic in pharmacology, medicine, clinical, and new drug research and development, but research on the role of ginseng environmental adaptation and evolution of ginseng triterpene saponins was little.The project team found that ginseng triterpene saponins have strong insect resistance. The project intends to work on the basis of existing research, to study on ginseng saponins action against insect feeding and other aspects of biological adaptation to the environment, to explore the diverse relations with insect diversity and ginsenosides, to explain the mechanism of insect-resistant role of ginseng triterpenoid saponins. The research results can make us further understanding triterpene substances in the position and role of the plant species adaptation and evolution, which has significance in adaptive evolutionary approach of ginseng herbs, authentic formation mechanism and biological pest control.

人参皂苷是三萜类化合物，在药理、药化、临床、新药研发等方面一直是国内外研究的热点，但在人参三萜类皂苷对人参环境适应与进化的作用方面研究甚少。项目组发现人参三萜类皂苷具有较强的抗虫性。本项目拟在已有工作基础上，研究人参三萜皂苷对人参抵御昆虫取食等生物环境适应方面的作用，探讨人参单体皂苷多样同昆虫多样性的关系，阐述三萜皂苷的抗虫作用机理。其研究结果可使我们进一步认识三萜类物质在植物种群适应与进化中的地位和作用，对于认识人参等中药材适应性进化途径、道地性形成机制以及生物防治害虫研究均有意义。

该项目计划在利用人参地上部和地下部总皂苷和人参的单体皂苷做为实验材料，研究了它们对于不同科昆虫的取食影响，取食后昆虫体内各种生理活性酶的变化趋势，讨论了人参各种皂苷对不同科昆虫生理影响的量效关系，为以后开发相关农药增效剂提供了前期的铺垫。本项目在国家自然基金的资助后，项目进展顺利，我们相继在鞘翅目，鳞翅目，同翅目，直翅目的有害昆虫中进行实验，并细化人参皂苷种类，分别利用人参根皂苷，人参茎叶皂苷，人参单体皂苷（Rb1 Rd Re Rg1）做为实验材料，研究他们对昆虫的解毒酶，消化酶，及神经性酶的影响。最后确定了不同种类的人参皂苷对有害昆虫体内的生理活性酶的活性具有诱导和抑制的作用，有的抑制作用明显，有的诱导作用明显，抑制于诱导效果并存是人参各种皂苷对昆虫影响的特点，我们在研究的过程中分别发现诱导和抑制酶的活性对昆虫的取食和生活习性都有着显著的影响。在研究人参各种皂苷对昆虫生理活性酶的影响同时，我们还对被昆虫取食后人参抗虫相关的次生代谢产物总酚，黄铜，缩合丹宁等物质进行了测定，发现人参的在被昆虫啃食后其相关物质都有一定程度的提高，并且这种提高是随着人参的生长月份进行变化。最后深入研究了昆虫取食人参后影响其次生代谢产物合成相关代谢途径基因的变化情况，对环境与人参次生代谢产物相互关系提供理论依据。