接种根瘤菌对甘草主要活性成分含量的影响及多元统计分析

doi:10.13304/j.nykjdb.2022.0301

摘要/Abstract

摘要：

为研究接种根瘤菌对甘草主要活性成分的影响，提高甘草质量与产量及开发优质菌剂，以无处理甘草为对照，将3种根瘤菌（Rhizobium mongolense subsp.loessense strain CCBAU 7190B、Agrobacterium tumefaciens IAM 13129、Agrobacterium tumefaciens strain CCBAU 65237）菌液按照10 mL·株^-1（675×10^-6 CFU·mL^-1）接种于乌拉尔甘草、光果甘草、胀果甘草的地下部分，采用高效液相色谱法（high performance liquid chromatography，HPLC）测定不同处理下甘草的甘草酸、甘草苷、甘草素、异甘草苷及异甘草素含量。结果表明，在3种菌株处理后，乌拉尔甘草、光果甘草和胀果甘草中5种活性成分含量均显著高于对照组（P<0.05）。由此表明，根瘤菌与甘草共生可以显著提高甘草酸、甘草苷、甘草素、异甘草苷、异甘草素含量的积累，为提高甘草质量与产量提供参考。

关键词: 根瘤菌, 甘草, 活性成分, 多元统计分析

Abstract:

In order to study the effects of rhizobia on main active ingredients of three kinds of licorice， improve the quality and yield of licorice and develop a high quality rhizobia bacteria， three kinds of rhizobias （Rhizobium mongolense subsp.loessense strain CCBAU 7190B， Agrobacterium tumefaciens IAM 13129， Agrobacterium tumefaciens strain CCBAU 65237） were inoculated in the underground part of three types of licorices （Glycyrrhiza uralensis Fisch.， G. glabra L. and G. inflata Bat.） with 10 mL·plant^-1 （675×10^-6 CFU·mL^-1）， and the untreated hay as the control. The contents of glycyrrhizic acid， liquiritin， liquiritigenin， isoliquiritin and isoliquiritigenin were determined by high performance liquid chromatography（HPLC）. The results showed that， compared with control， rhizobia treatment increased significantly the contents of 5 active ingredients in Glycyrrhiza uralensis Fisch.， G. glabra L. and G. inflata Bat.. This suggested that rhizobia-licorice symbiosis could significantly increase the accumulation of glycyrrhizic acid， liquiritin， liquiritigenin， isoliquiritin and isoliquiritigenin， which provided reference for improving the quality and yield of licorice.

Key words: rhizobia, licorice, active ingredient, multivariate statistical analysis

中图分类号:

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图/表 14

表1 流动相梯度条件

Table 1 Timetable for gradient of eluate

时间 Time/min	流动相A Mobile phases A/%	流动相B Mobile phases B/%
0~8	22	78
8~10	22→25	78→75
10~28	25→54	75→46
28~35	54→95	46→5
35~36	95→22	5→78

图1 对照品色谱图注： 1—甘草苷；2—异甘草苷；3—甘草素；4—甘草酸；5—异甘草素。

Fig. 1 Chromatograph of reference substanceNote： 1—Liquiritin； 2—Isobliquorin； 3—Glycyrrhizin； 4—Glycyrrhizic acid； 5—Isoglycyrrhizin.

图2 样品色谱图注： 1—甘草苷；2—异甘草苷；3—甘草素；4—甘草酸；5—异甘草素。

Fig. 2 Chromatograph of samplesNote： 1—Liquiritin； 2—Isobliquorin； 3—Glycyrrhizin； 4—Glycyrrhizic acid； 5—Isoglycyrrhizin.

表2 活性成分的线性关系

Table 2 Linear relationship of active ingredients

成分Ingredient	线性回归方程 Linear regression equations	R²	线性范围 Linearity range/μg
甘草酸Glycyrrhizic acid	Y₁= 448 539X₁－32 262	0.999 8	0.56~11.25
甘草苷Liquiritin	Y₂= 204 844X₂－671.34	1.000 0	0.50~10.00
甘草素Liquiritigenin	Y₃= 763 588X₃－64 713	0.999 6	0.44~8.76
异甘草苷Isoliquiritin	Y₄ = 637 135X₄－52 369	0.999 9	0.63~12.50
异甘草素Isoliquiritigenin	Y₅= 1 013 900.07X₅－74 649.97	1.000 0	0.25~5.00

表3 活性成分的稳定性

Table 3 Stability test of active ingredients

成分Ingredient	相对标准偏差RSD/%
成分Ingredient	0 h	4 h	8 h	12 h	24 h
甘草酸Glycyrrhizic acid	1.12	0.82	1.78	2.35	2.14
甘草苷Liquiritin	1.44	1.96	2.02	1.63	1.84
甘草素Liquiritigenin	0.88	2.04	0.91	1.26	2.47
异甘草苷Isoliquiritin	1.64	1.86	0.74	1.15	2.06
异甘草素Isoliquiritigenin	1.75	0.99	1.28	1.89	2.71

表4 活性成分的精密度、重复性及加样回收率

Table 4 Precision， repeatability and recovery of active ingredients

成分 Ingredient	相对标准偏差RSD/%		加样回收率 Adding standard recovery/%
成分 Ingredient	精密性Precision	重复性Repeatability	均值Mean	相对标准偏差RSD
甘草酸Glycyrrhizic acid	1.04	1.03	99.45	0.95
甘草苷Liquiritin	1.37	1.42	98.20	2.86
甘草素Liquiritigenin	1.83	2.43	97.91	2.33
异甘草苷Isoliquiritin	2.10	1.75	100.74	1.66
异甘草素Isoliquiritigenin	2.65	1.38	97.60	1.44

图3 不同根瘤菌处理下甘草的甘草酸含量注：不同小写字母表示不同处理间在P<0.05水平差异显著。

Fig. 3 Glycyrrhizic acid content in rhizobia treated by different rhizobiasNote： Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at P<0.05 level.

图4 不同根瘤菌处理下甘草的甘草苷含量注：不同小写字母表示不同处理间在P<0.05水平差异显著。

Fig. 4 Liquiritin content in licorice treated by different rhizobiasNote： Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at P<0.05 level.

图5 不同根瘤菌处理后甘草的甘草素含量注：不同小写字母表示不同处理间在P<0.05水平差异显著。

Fig. 5 Liquiritigenin content in licorice treated by different rhizobiasNote： Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at P<0.05 level.

图6 不同根瘤菌处理后甘草的异甘草苷含量注：不同小写字母表示不同处理间在P<0.05水平差异显著。

Fig. 6 Isoliquiritin content in licorice treated by different rhizobiasNote： Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at P<0.05 level.

图7 不同根瘤菌处理后甘草的异甘草素含量注：不同小写字母表示不同处理间在P<0.05水平差异显著。

Fig. 7 Isoliquiritigenin content in licorice treated by different rhizobiasNote： Different lowercase letters indicate significant differences between different treatments at P<0.05 level.

图8 根瘤菌处理甘草中主要活性成分的聚类分析

Fig. 8 Cluster analysis of main active components in rhizobium treated licorice

表5 根瘤菌处理甘草中主要活性成分的相关性分析

Table 5 Correlation analysis of main active components in rhizobia treated licorice

指标Index	甘草苷Liquiritin	甘草酸 Glycyrrhizic acid	甘草素Liquiritigenin	异甘草苷Isoliquiritin	异甘草素Isoliquiritigenin
甘草苷Liquiritin		0.670^**	0.485^**	0.777^**	0.397^**
甘草酸Glycyrrhizic acid	-0.245		0.694^**	0.674^**	0.763^**
甘草素Liquiritigenin	0.813^**	-0.562		0.610^**	0.836^**
异甘草苷Isoliquiritin	-0.133	-0.693^*	0.198		0.622^**
异甘草素Isoliquiritigenin	0.158	0.833^**	-0.275	-0.694^*

图9 根瘤菌处理甘草中主要活性成分的主成分分析

Fig. 9 PCA of main active components in rhizobium treated licorice

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