防风Saposhnikovia divaricata(Turcz.)Schischk.属于伞形科防风属多年生草本植物,主要是以未抽薹防风干燥根作为入药部位,属于我国传统大宗中药材之一。人们为了满足对防风药效成分的广泛需求,开始大量栽培防风,但防风质量受多种生态因子的影响,而水分是影响植物生长的主要环境因子之一。本文以一、二年生栽培防风为研究材料,对不同水分条件下防风的生理生态特性、色原酮最佳提取工艺及合成途径关键酶进行研究,揭示水分对防风药材质量的影响,确定最佳提取工艺,为防风栽培、灌溉和釆收提供理论依据。通过对水分胁迫对一、二年生防风生理生态特性研究,结果发现轻度水分胁迫能够刺激保护酶(SOD,POD,CAT)活性增加,各酶之间协调作用共同抵抗逆境胁迫,但水分胁迫加重和胁迫时间过久,酶活性就会降低;重度水分胁迫下MDA含量急剧上升,积累最多,对细胞膜的伤害最大;植物在严重缺水时也会减少叶绿素的积累。通过对防风提取工艺的不断优化,研究发现色原酮最佳提取条件为:提取试剂为0.4 M[C3MIM]Br,1:20(g:ml)料液比,超声频率50 kHz,40°C下提取5 min。该工艺条件能够节省很多提取时间,所筛选的色原酮提取工艺条件比较稳定,有较高的重复性和准确率,因此具有良好的应用前景。通过对不同水分处理下防风色原酮合成途径关键酶活性及色原酮含量影响研究发现,适度水分胁迫能提高关键酶活性,且根关键酶活性高于叶关键酶活性;防风在遭受重度水分胁迫时色原酮会快速上升抵抗干旱环境,但是随着胁迫时间的延长,一年生防风色原酮含量及关键酶活性都有不同程度的下降;二年生防风在不同水分处理下抽薹时期各不相同,结果表明,防风发生抽薹后关键酶活性及药效成分都会减少。因此控制好水量,对于防止防风抽薹及稳定和提升防风质量具有重大意义。对防风各关键酶活性相关性分析发现,各酶活性间呈显著或极显著正相关,由此说明各关键酶互相协调共同影响色原酮类代谢途径;防风色原酮含量与关键酶活性呈显著或极显著正相关,说明通过增调防风色原酮代谢途径中相应关键酶的活性,能够提高药效成分色原酮类的含量。