外源钙对干旱胁迫下桔梗幼苗生理特性和药用品质的影响

Effects of exogenous calcium on physiological characteristics and medicinal quality of Platycodon grandiflorus seedlings under drought stress

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摘要[目的]干旱严重影响药材的产量和品质.揭示外源钙缓解桔梗干旱胁迫伤害的潜在生理机制,可为利用外源钙提高干旱、半干旱地区桔梗耐旱性和药用品质提供理论依据.[方法]以桔梗幼苗为材料,采用盆栽试验在干旱条件下叶面喷施10 mmol/L CaCl2,研究外源钙对桔梗幼苗生长、光合气体交换参数、抗氧化酶活性及药用部位品质等的影响.[结果](1)外源钙能促进干旱胁迫下桔梗根长和干鲜生物量增加,同时促使其叶片气孔开度、叶绿素a含量、总叶绿素含量、类胡萝卜素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率分别显著增加30.28％、57.67％、44.44％、100.33％、89.53％、60.00％和83.11％.(2)外源钙使干旱胁迫下桔梗叶片丙二醛、过氧化氢含量分别显著降低13.82％和18.66％,同时使其叶片过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性分别增加了25.43％、7.90％和33.92％,也显著提高其根中可溶性蛋白含量.(3)外源钙促进桔梗根中皂苷D、多糖、总黄酮、游离氨基酸在正常条件下分别显著增加35.34％、34.87％、4.19％和6.52％,在干旱胁迫分别显著增加10.94％、7.53％、6.07％和5.78％.(4)桔梗地上部和地下部N、P、K、Ca、Cu、Mn含量在干旱胁迫下显著降低,而在外源钙处理下能不同程度地提高.[结论]喷施10 mmol/L CaCl2能增强干旱环境中桔梗叶片抗氧化系统活性和渗透调节能力,提高光合色素含量和光合性能,协同促进次生代谢产物和矿质元素累积,改善药用部位品质,缓解干旱对桔梗幼苗的伤害.