Name: 金盏花生长和花发育过程中的类黄酮含量 L. (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-06-27T12:50:00.000+00:00
Duration: 4 min 54 s
Description: 学习使用氯化铝比色法定量分析金盏花中的总黄酮含量，研究其在花发育过程中的变化规律。该方法可优化采收时间，提高药用价值和商业潜力，为植物化学研究提供可靠的数据支持。

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我们衷心感谢 Manuel Jiménez Vasquez 博士在田间植物养护方面提供的宝贵支持，他的帮助对本研究的成功至关重要。

1. 通用材料与方法
<ol>
	<li>检测花芽诱导的田间试验
	<ol>
		<li>在田间条件下设置实验。将金盏花幼苗移栽至153 m2的区域，种植密度为每平方米若干株，株距60 cm。</li>
		<li>&#160;建立局部滴灌系统，使用16/8000规格的滴灌带。注：本实验所用种子来自单一基因型，经连续三个种植周期的混合选择育种方法筛选获得&#160;&#160;&#160;。在温带气候条件下，最佳播种时间为春季，约2个月后幼苗准备就绪时进行移栽&#160;。建议每周灌溉一次。应避免病虫害发生，并根据作物需求进行农艺管理。</li>
	</ol>
	</li>
	<li>从移栽后第14天开始，每隔一天采集选定植株的样品。在体视显微镜（约40倍）下观察茎尖分生组织，以确定花序原基出现的日期。 
	注：当至少一半样品中出现花分生组织（FM）时，可将该日期记录为FM发生的适宜时期。用于观察花芽起始的实验单位为单株植物中的五个分生组织，共八个重复（植株）。生长与花发育分析
	<ol>
		<li>当花蕾开放时，采集顶端头状花序。 
		注：确保舌状花可见。</li>
		<li>在最后七个花发育阶段12（图1）期间进行花器官采集。 
		注：本实验中，每个发育阶段使用来自八株不同植株的五个头状花序。所有情况下，花朵均采自植株顶端部位。</li>
		<li>在整个生物周期内分六个时间点采集整株样品。</li>
		<li>将采集的样品在通风烘箱中于40 °C下干燥48小时，测定营养器官和生殖器官的干重。 
		注：建议在40 °C的通风烘箱中进行干燥。</li>
		<li>分别计算营养器官和生殖器官的库强（Sink Strength, SS）和库活性（Sink Activity, SA）13。 
		注：SS和SA的计算分别采用与绝对生长速率（AGR）和相对生长速率（RGR）等效的公式。</li>
		<li>使用电子表格软件绘制生长曲线。</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
2. 总黄酮含量的定量分析14
<ol>
	<li>将植物材料置于强制通风烘箱中，在 40 °C 下干燥 48 小时。</li>
	<li>将干燥后的材料储存于纸袋中，避光并室温（RT）保存。</li>
	<li>使用液氮冷冻植物材料，以备研磨。</li>
	<li>在瓷研钵中研磨冷冻材料，直至质地均匀。 
	注意：操作液氮时需谨慎，因其接触植物材料时可能发生飞溅。</li>
	<li>样品制备：称取每份样品的 25 mg 粉碎干燥物，加入 500 µL 80% 甲醇。</li>
	<li>黄酮类化合物提取：将混合物置于超声设备中，在 70 °C 下孵育 1 小时，随后在 731 g 条件下离心 13 分钟15。</li>
	<li>制备分样：取 150 µL 所得提取液，加入 37 µL 80% 甲醇。</li>
	<li>混合 50 µL 提取液、&#160;100 µL&#160;10%&#160;氯化铝溶液和 100 µL 1 M 醋酸钾溶液，再加入蒸馏水定容至 5 mL。</li>
	<li>将溶液在室温下静置 30 分钟。</li>
	<li>使用分光光度计在 415 nm 处测定吸光度。</li>
	<li>绘制标准曲线：称取 2.7 mg 槲皮素溶于 10 mL 80% 甲醇中配制储备液；从中分别取 50、100、175、250 和&#160;350 µL，稀释至 10 mL，配成 5 个不同浓度的槲皮素溶液。</li>
	<li>制备标准样品：向每份 500 µL 槲皮素溶液中加入 100 µL 10%&#160;氯化铝溶液&#160;和 100 µL 1 M 醋酸钾溶液、1.5 mL 80% 甲醇以及 2.8 mL 蒸馏水。</li>
	<li>将溶液在室温下静置 40 分钟。</li>
	<li>使用分光光度计在 415 nm 处测定各标准样品的吸光度，记录数值以绘制标准曲线。 
	注意：比较舌状花、管状花及整朵花头中总黄酮含量。本实验采用完全随机设计，每个处理重复 5 次。以黄酮浓度为响应变量，采用 Tukey 检验进行处理均值比较（SAS Institute, 2003）。</li>
</ol>

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</ol>

作者无任何利益冲突需要披露。

鉴定出两种类型的花，即舌状花和管状花（图5）。我们发现，舌状花中黄酮类化合物的浓度低于管状花，差异范围为11%至53%。这表明管状花比舌状花积累了更多的黄酮类化合物，因为管状花具有更大的生物量和更高浓度的这些化合物。
比较花发育各阶段发现，管状花的黄酮类化合物浓度在花发育过程中持续下降，因此枯萎的花序中黄酮类化合物含量仅为幼嫩花蕾（萼片未分离）的一半左右。相比之下，舌状花的黄酮类化合物浓度在除第10和第13阶段外的其他阶段基本保持稳定，在这两个阶段观察到显著降低。花发育不同阶段中黄酮类化合物浓度的差异表明，黄酮类化合物的合成高峰出现在第11阶段（成熟花序），这可能是一种抵御植食性动物的防御机制18,19。如果花序中黄酮类化合物的积累来源于其他器官的转运（即在其他部位合成），那么在果实形成期间花序可能仍在积累黄酮类化合物，因为种子发育所需的代谢物通常多于花朵。在番石榴（Psidium guajava<...

人们对药用植物次生代谢产物日益增长的兴趣源于其在制药、治疗、化妆品及其他工业中的广泛应用。其中，Calendula officinalis L. 是菊科的一种一年生草本植物，原产于地中海地区1，但目前已在全球广泛栽培，因其花朵具有观赏、药用、工业和食用等多种用途而受到广泛关注2。目前，英国是全球最大的 C. officinalis 生产国3。&#160;
花序是该植物最常利用的器官，因其含有黄酮类、类胡萝卜素、萜类、精油、单宁、香豆素、碳水化合物和脂肪酸等生物活性化合物3,4,5,6这些天然化合物赋予其药理特性，包括抗炎、抗氧化、抗菌以及促进伤口愈合的作用。7. 从历史上看， C. officinalis 又称金盏花，已在阿育吠陀医学和顺势疗法等传统医学体系中用于缓解多种疾病，包括皮肤创伤、胃肠道紊乱、月经不调及炎症性疾病。8现代应用已拓展至制药、食品和化妆品行业，其中金盏花提取物被用于乳霜、血清、酊剂及药物递送系统中。9尽管进行了广泛的研究，但在充分挖掘其治疗潜力方面仍存在挑战 C. officinalis生物活性化合物浓度因环境和栽培因素而产生的变异性，凸显了建立标准化提取与制剂工艺的必要性。黄酮类化合物的生物活性及其在植物组织中的鉴定问题&#160;是质量控制的关键环节10,11.
在墨西哥，万寿菊的栽培通常缺乏对其生长过程和花部发育的深入了解，从而限制了其生理表现、产量以及生物活性化合物与农艺因素之间的相关性研究。植物组织中黄酮类化合物的浓度和分布受生长和栽培条件的影响，这凸显了研究该物种生理与发育过程的重要性。
本研究旨在分析营养器官和生殖器官中生物量分配及源-库关系 C. officinalis，用于识别&#160;关键的花部发育事件，并通过本文提出的显微分光光度法量化花序中总黄酮的浓度。这些研究结果旨在优化农业栽培措施，并提升该植物衍生产品的品质。

<table><tbody><tr><td>鼓风干燥箱</td><td>Precision 17 GCA Corp.</td><td>N/A</td><td>设备</td></tr><tr><td>Bug clean</td><td>Alternagro</td><td>N/A</td><td>利用植物油和提取物控制农业害虫</td></tr><tr><td>甲醇分析纯</td><td>merck</td><td>822283</td><td>试剂</td></tr><tr><td>硝磷酸钾复合肥 特级 12+12+17+2 MgO+8 S</td><td>EUROCHEM</td><td>7/548/CEE,1999/45/CE</td><td>NPK颗粒肥料，含有：硝酸铵、铵盐、磷酸盐、钙盐、钾，有时还含有镁和微量元素。1H-吡唑-3,4-二甲基磷酸盐（1:1）</td></tr><tr><td>PHC Healthy Start</td><td>PHC Mexico</td><td>N/A</td><td>PHC Healthy Start 12-16-12 是一种可改善植物营养、色泽和活力的肥料。</td></tr><tr><td>槲皮素</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>204-187-1</td><td>标准物质</td></tr></tbody></table>

calendula officinalis l. 生长与花发育过程中的黄酮含量

Flavonoid Content During the Growth and Floral Development of Calendula officinalis L.

金盏花（Calendula officinalis L.）具有多种用途，尤其因其富含黄酮类等次生代谢产物而具有重要的药用价值，这些成分具有抗炎和抗氧化特性。本研究分析了金盏花在花部发育过程中植株生长和生物量分配情况，以及管状花、舌状花和花序中总黄酮浓度的变化。&#160;移栽后第五周开始花的诱导与分化，其器官生物量积累及植株高度均呈现典型的S型增长模式。地上部分器官在第69天达到最大生物量，为76 g/株。绝对生长速率最高值出现在第62天，为2.38 g/天；相对生长速率最高值则出现在第48天的生殖器官中，达0.137 g/g/天。以槲皮素当量表示的黄酮类物质，在花蕾至花序完全开放的阶段浓度最高（145–177 mg/g干物质）。这些结果强调了在最佳发育阶段采收的重要性，以最大化黄酮含量，并充分发挥其在治疗和商业应用中的潜力。

C. officinalis 在整个植株及其器官中的生长表现出典型的S形生物量积累动力学。该观察结果与其他研究者的报道一致，均显示出典型的S形生长曲线。在所有地上器官中，茎积累的生物量最多（图3）。所有地上器官的初期生长均较为缓慢，开花和花芽发育始于第41天。植株在第69天达到最大干重生物量，平均每株为76 g。
从授粉期至移栽后77天，对主茎各器官的汇强（Sink Strength, SS）动态变化进行了评估（图3）。结果显示，在花头发育期间，营养器官（根、茎、叶）持续生长，因此营养器官与生殖器官之间存在对养分的竞争。营养器官的汇强显著高于花头。营养器官的汇强在第50天达到峰值（2.2 g/天），而生殖器官的生长速率峰值（0.64 g/天）则出现在第62天。 
万寿菊植株及其各器官的相对生长速率（RGR）（图4）随着作物的成熟而下降。这种下降归因于植株分生组织所占比例的减少。生殖...

本文介绍了氯化铝比色法，这是一种用于定量测定金盏花中黄酮类化合物的直接分析技术。该方法利用一个简单的化学反应，即将金盏花提取物与氯化铝试剂反应，形成有色络合物。通过分光光度法测定颜色的强度，其与黄酮类化合物的浓度呈正相关。

Calendula officinalis L. 生长与花发育过程中的黄酮含量

金盏花（Calendula officinalis L.）具有多种用途，尤其因其富含结构多样的次生代谢产物而具有重要的药用价值，……

本研究采用一种简便且可靠的比色法来定量总黄酮，有助于植物化学实验室的数据分析，并支持具有治疗特性的化合物研究。在金盏花的花部发育过程中研究其黄酮类化合物含量，以确定最佳采收时间，并最大化其药用和商业潜力。本方案是一种灵敏且高效的微量技术，能够利用少量样品定量黄酮类化合物，优化溶剂使用，并适用于植物材料受限的情况。[讲师] 首先，将植物材料置于强制通风烘箱中，在40°C下干燥48小时。干燥后，从烘箱中取出材料，转移至纸信封中，并于室温避光保存。使用液氮冷冻植物材料，以备研磨。随后，在瓷研钵中研磨冷冻材料，直至其质地均匀。通过称取每份样品25毫克粉碎后的材料来制备样品。向称量好的材料中加入500微升80%甲醇。为提取黄酮类化合物，将混合物在70°C下孵育1小时。孵育结束后，在731 ×g条件下离心13分钟。接着，取150微升所得提取液，加入37微升80%甲醇，制备成等分试样。另取50微升提取液，加入100微升1摩尔醋酸钾溶液和100微升10%氯化铝溶液。用蒸馏水定容至总体积为5毫升，完成溶液配制。将分光光度计的吸光度波长设定为415纳米，测定该溶液的吸光度。通过配制浓度分别为50、100、175和350毫克/毫升的槲皮素溶液，绘制标准曲线。为制备标准样品，从标准曲线的最后一个浓度点吸取500微升槲皮素溶液，加入100微升10%氯化铝溶液和100微升1摩尔醋酸钾溶液。然后加入1.5毫升80%甲醇和2.8毫升蒸馏水。将标准溶液在室温下静置40分钟。将分光光度计的吸光度波长设定为415纳米，测定各标准样品的吸光度，以构建标准曲线。最后，计算黄酮类化合物浓度及每克干重材料中的黄酮类化合物含量。该表格总结了金盏花头状花序在从初期花蕾形成到完全开花及果实发育过程中，黄酮类化合物浓度及单株黄酮类化合物产量的变化情况。在第8至第11阶段（对应花萼分离的花蕾至完全开放的头状花序），总黄酮类化合物浓度较高。而在较早阶段（如花萼未分离的花蕾）以及较晚阶段（如衰老的头状花序），黄酮类化合物浓度比完全开放的头状花序低22%至27%。该图显示了金盏花头状花序、舌状花和管状花在不同花发育阶段干物质中总黄酮类化合物浓度的测定结果。研究结果表明，了解不同花部结构及发育阶段间黄酮类化合物浓度的变化，有助于确定最佳采收时期，以最大化金盏花头状花序中的黄酮类化合物含量。

flavonoid-content-during-growth-floral-development-calendula

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科研

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化学

金盏花生长和花发育过程中的类黄酮含量 L.

在扫描电子显微镜观察的生物样品制备过程中，存在的问题包括细胞塌陷、来自湿润微环境的样品处理以及细胞破坏。本文汇编并详细描述了适用于制备具有挑战性样品（如花分生组织、卵菌囊、真菌（伞菌目））的低成本且相对快速的实验方案。...

扫描电镜（SEM）用于难处理的植物、卵菌和真菌样品的实验方案

本文描述了在载玻片上利用蓝莓或蔓越莓花提取物监测真菌病原体Colletotrichum...

Colletotrichum fioriniae 在水和基于氯仿的蓝莓与蔓越莓花提取物中的发育

黄酮醇的衍生化对其在医疗保健和食品工业中的应用至关重要。本文提供了一种由黄烷酮生物合成黄酮醇的详细实验方案，并讨论了其中的关键步骤及其相较于其他方法的优势。...

通过构建一锅法双酶级联反应实现黄烷酮向黄酮醇的生物合成

本文介绍了一种利用便携式qPCR系统在野外对Matricaria...

使用便携式qPCR系统对Matricaria chamomilla进行田间鉴定

酚酸是存在于全谷物中的重要植物化学物质，具有抗氧化保护功能等生物活性特性。本研究旨在报道一种通用方法，用于谷物和豆类中酚酸的高效液相色谱鉴定、总酚含量测定以及抗氧化能力的确定。...

一种测定谷物和豆类中游离可溶性酚酸组成及抗氧化能力的通用方法

本实验方案的目的是采用半靶向色谱-质谱联用方法检测血浆中的酚类代谢物。...

老年人血浆中酚类代谢物的半靶向超高效液相色谱-质谱联用分析

本方案详细介绍了利用基于多元醇的微波辅助提取方法来提取酚类化合物和天然抗氧化剂，该方法为即用型提取物的开发提供了一种实用且环境可持续的途径。...

基于多元醇技术的微波辅助提取酚类化合物及抗氧化剂在化妆品中的应用

本文描述了在微孔材料（如金属有机框架）上通过等离子体增强化学气相沉积法沉积全氟烷烃以提高其稳定性和疏水性的步骤。此外，还详细介绍了毫克级样品的穿透测试方法。...

通过等离子体增强化学气相沉积全氟烷烃制备疏水金属有机框架用于氨气去除

妊娠会导致母体组织中脂肪酸组成发生显著变化。可通过气相色谱法获取脂质谱，从而对妊娠期间饲喂不同高脂和低脂饮食的大鼠个体脂质类别中的脂肪酸进行鉴定和定量分析。...

利用气相色谱法分析大鼠肝组织在妊娠期间脂肪酸组成的变化

本文介绍了一种合成两种羰基修饰卡宾化合物的方案。该方案使得这些具有重要意义的化合物能够被各级别技能水平的化学工作者便捷地获得。除了描述这两种卡宾的合成方法外，还介绍了它们在活化白磷中的应用。...

白磷活化中羰基修饰卡宾的制备与应用

学习使用氯化铝比色法定量分析金盏花中的总黄酮含量，研究其在花发育过程中的变化规律。该方法可优化采收时间，提高药用价值和商业潜力，为植物化学研究提供可靠的数据支持。

Calendula officinalis L. 生长与花发育过程中的黄酮含量

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