干旱胁迫对黄芪植株生长中黄酮类成分积累的影响

以3年生蒙古黄芪植株为材料,采用盆栽法模拟干旱处理,研究水分胁迫对黄芪生理状态以及其根、茎、叶中毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素和芒柄花苷4种黄酮类化合物含量的影响。结果显示:(1)毛蕊异黄酮和毛蕊异黄酮葡萄糖苷在黄芪根、茎、叶均有分布,不同器官的毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量表现为根叶茎,而毛蕊异黄酮含量则是叶茎根。(2)干旱胁迫下,黄芪根中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和芒柄花苷在胁迫第8~12天有一定的积累;叶中的毛蕊异黄酮则在干旱第4~8天有明显的积累,而毛蕊异黄酮葡萄糖苷则没有明显变化。研究发现,4种黄酮类化合物在黄芪各器官中分布和含量不尽相同,同一器官中不同黄酮类化合物对干旱胁迫的响应规律也存在差异;适度的干旱胁迫能够促进黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累,但过度干旱胁迫则不利于其积累。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生物量及其根际微生物种群数量的影响

以‘武川’和‘浑源’2个蒙古黄芪地方品种为试材,采用盆栽控水模拟干旱处理,研究干旱胁迫下黄芪生物量及根际微生物数量的动态变化规律。结果显示：随着干旱程度的加剧,2个品种的根际细菌和放线菌种群数量均呈先上升后下降的变化趋势,真菌数量却呈现持续减少,而细菌数量在根际微生物区系中占绝对优势;随干旱强度升高,2个品种黄芪根、叶组织相对含水量均表现出明显的逐渐下降趋势,其地上部生物量、根系生物量也均降低,而根冠比却逐渐增大;黄芪根际各菌类数量与其地上生物量存在显著正相关关系,但与根系生物量无显著相关关系。研究表明,黄芪的生长及其根际微生物数量均受到干旱胁迫的影响,且适度干旱有助于提高黄芪根际细菌及放线菌的数量,从而改变根际微生物群落结构组成,促进黄芪地上生物量的积累。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生长和生理生化指标及其黄芪甲苷积累的影响

以二年生蒙古黄芪实生苗为试验材料,采用盆栽模拟自然界干旱的方法,连续控水14d,分析持续性干旱胁迫对蒙古黄芪实生苗生长、生理生化指标及其黄芪甲苷的影响。结果显示:(1)随着土壤相对含水量的降低,黄芪叶片相对含水量逐渐降低,而其中丙二醛含量升高,其根茎干重也降低。(2)随着胁迫时间的延长,黄芪根叶中抗氧化酶类SOD、POD、CAT、APX和GR活性呈先增加后降低的趋势,根中最高值较对照分别增加了72.1%、108.6%、178.0%、299.4%和303.4%,且根叶中渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量也逐渐升高。(3)黄芪甲苷积累量在干旱胁迫第12天达到最大,比对照增加了53.0%,随后降低。研究表明,随着干旱胁迫程度的加深,黄芪苗生长受到一定程度抑制,但能通过调节自身保护酶活性和渗透调节物质含量来减轻干旱的损伤,最大程度地维持植株的正常代谢;适度水分胁迫有利于黄芪甲苷的积累,而重度胁迫不利于其积累。     

干旱胁迫对蒙古黄芪和膜荚黄芪不同器官黄酮类成分积累的影响

以一年生蒙古黄芪和膜荚黄芪幼苗为材料,采用盆栽控水试验,研究连续干旱胁迫12 d及恢复浇水对2种黄芪生理状态及其根、茎、叶中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和毛蕊异黄酮2种黄酮类成分含量的影响。结果显示:(1)干旱胁迫明显抑制了2种黄芪地上部生长,对其根系生长则无明显影响;土壤相对含水量在连续干旱处理4 d后就下降,但2种黄芪的叶片相对含水量只有在中度干旱胁迫(连续干旱8～12 d)下才下降,且膜荚黄芪的下降幅度大于蒙古黄芪。(2)干旱胁迫下,蒙古黄芪和膜荚黄芪根和叶中的SOD和POD活性均呈先上升后下降的趋势,且蒙古黄芪根和叶中的SOD和POD活性均低于膜荚黄芪。(3)干旱胁迫下,膜荚黄芪不同器官中的毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量表现为叶茎根,而蒙古黄芪根、茎和叶之间毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量差异不明显;膜荚黄芪中的毛蕊异黄酮含量表现为叶大于茎,在蒙古黄芪中则表现为茎大于叶;而且2种黄芪的黄酮类成分在同一器官中的积累也有一定的差异性。研究认为,蒙古黄芪的抗旱性高于膜荚黄芪,适度的干旱胁迫能够促进黄芪器官中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和毛蕊异黄酮的积累。