生姜发育过程中生物活性成分积累规律的研究

Zingiber officinale Roscoe is a traditional plant using for food and medicine. Volatile oil and gingerols are its main bioactive components. The project intends to conduct a study on ginger oil cells and secretory cells by electron microscopic enzyme histochemistry and colloidal gold immunolabeling in order to position and analysis their synthesis place, transfer and accumulation process on the ultrastructural level. This will ultimately provide a theoretical basis to determine the synthesis mechanism of volatile oil and gingerols in oil cells and secretory cells. We also use a variety of methods including plant morphology, plant developmental biology, phytohistochemistry and phytochemistry to study the structure and developmental processes of ginger tissue and cell. As the result， the relationship among ginger appearance, the development degree and number of oil cells and secretory cells and the contents of main bioactive components will be established. It can provide a three unified and integrated indicators including scientific appearance, internal structure and phytochemistry applying to quality evaluation and timely harvest. We will establish ginger fingerprint of the bioactive components and supply scientific indicators for the standardization of cultivation and quality control of ginger.

生姜是传统的药食两用植物，挥发油和姜辣素为其主要生物活性成分。本项目拟通过电镜酶细胞化学和胶体金免疫标记技术对生姜油细胞和分泌细胞进行研究，重点对挥发油和姜辣素在超微结构水平上的合成场所、转运和积累过程进行定位和分析，为最终确定挥发油和姜辣素在油细胞和分泌细胞中的合成机理提供理论依据。同时，通过植物形态解剖学、植物发育生物学、组织化学和植物化学多学科实验手段对生姜组织与细胞的结构和发育过程进行系统研究，结合生姜发育过程中油细胞和分泌细胞的数量和发育阶段与挥发油和姜辣素含量规律性变化关系的研究，建立生姜不同发育阶段外观、油细胞和分泌细胞的发育程度及数量和主要生物活性成分含量的对应关系，为生姜的品质评价和适时采收提供科学的外观、内部结构和植物化学三者统一的综合指标，进而建立生姜生物活性成分的指纹图谱，为生姜的规范化种植和品质控制提供科学的综合指标。

生姜是传统的药食两用植物，广泛应用于食品烹调，也是重要的传统中医药材，其生物活性成分主要为挥发油和姜辣素。本项目在光学显微镜和电子显微镜下对不同生长发育时期的生姜内部结构及其分泌腔的发生发育进程、超微结构和分泌物积累的关系进行了系统的研究,首次在超微结构水平上对生物活性成分的合成场所、转运和积累过程进行了系统观察，并将此过程与生姜发育的外观和内部结构发育规律相联系起来。通过对生姜组织与细胞的结构和发育过程进行系统研究，结合生姜发育过程中油细胞和分泌细胞的数量和发育阶段与生物活性成分含量规律性变化关系的研究，建立了生姜不同发育阶段外观、油细胞和分泌细胞的发育程度及数量和主要生物活性成分含量的对应关系，为生姜的品质评价和适时采收提供科学的外观、内部结构和植物化学三者统一的综合指标。因此本项目的研究具有重要的理论价值和实践意义。