基于指纹图谱、主成分分析及正交偏最小二乘判别分析评价不同生长年限实生芍药特征

李钰; 叶霄; 黄位年; 曾静; 杨晓; 张超; 尹存平; 赵馨怡; 邓洁琼; 《中草药 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：目的 建立不同生长年限实生芍药Paeonia lactiflora指纹图谱，同时测定6种差异标志物成分含量及15种农艺性状，筛选实生芍药与生长年限关联的关键化学成分和主要农艺性状特征属性，以了解不同生长年限实生芍药的生长发育规律。方法 5组实生芍药材料，每组随机取样10株，共建立50株不同生长年限的实生芍药HPLC指纹图谱，并测定没食子酸、氧化芍药苷、芍药内酯苷、芍药苷、五没食子酰葡萄糖、苯甲酰芍药苷6种差异标志物含量；同时测定15种农艺性状（株高、冠幅、分枝数、叶片数、叶面积、地上鲜质量、开花数、主根长、主根粗、主根数、须根长、须根数、地下鲜质量、主根鲜质量、须根鲜质量）。利用层次聚类分析（hierarchical cluster analysis,HCA）、主成分分析（principal component analysis,PCA）、正交偏最小二乘法-判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA）和Spearman相关性分析，筛选与生长年限关联的关键化学成分和主要农艺性状。结果 50株实生芍药共有27个共有峰，其中S0、S1、S2、S3、S4分别标定出10、10、13、16、19个特征峰；通过PCA和OPLS-DA分析，筛选出7个差异性化学成分标志物，其变量重要性投影（variable importance in projection,VIP）值依次为峰12（芍药苷）>峰10（芍药内酯苷）>峰24>峰3（没食子酸）>峰23>峰19（五没食子酰葡萄糖）>峰22(VIP>1)。含量测定结果表明，芍药苷、氧化芍药苷、五没食子酰葡萄糖含量随生长年限呈显著增加趋势；芍药内酯苷含量先降低后升高，苯甲酰芍药苷缓慢升高但差异不显著，趋于稳定；没食子酸含量在第1年显著增加，之后均趋于稳定；其中VIP值为芍药苷>芍药内酯苷（VIP>1）。实生芍药的农艺性状分析表明，PCA和OPLS-DA筛选出3个差异标志性农艺性状，其VIP值依次为须根长>开花数>主根粗（VIP>1）。结论随着生长年限的增加，实生芍药根部药材的共有峰数量增多，相似度提高，化学组成的稳定性和一致性增强；农艺性状方面，地上部分体积增大，地下部分根系生长、分枝、扩展，芍药总生物量快速积累。芍药苷可作为区分不同生长年限实生芍药的关键差异性化学成分标志物；须根长、开花数、主根粗可作为区分不同生长年限实生芍药的重要农艺性状标志物。

关键词： 芍药 种子繁育 生长年限 HPLC 指纹图谱 主成分分析 正交偏最小二乘法-判别分析 没食子酸 氧化芍药苷 芍药内酯苷 芍药苷 五没食子酰葡萄糖 苯甲酰芍药苷