水杨酸对干旱胁迫下西洋参不定根生化指标和药用成分含量及相关基因表达的影响

摘要

为探讨西洋参不定根对干旱胁迫的应答机制及外源水杨酸(SA)对西洋参不定根抗旱性的影响,本研究使用质量分数为10%的PEG-6000模拟干旱胁迫预处理,然后添加不同浓度(0,10,40,80μmol/L)的外源SA,分别在处理2、4、6、8 d时检测西洋参不定根中抗氧化酶活性、渗透调节物质含量以及药用成分总黄酮、总皂苷、单体皂苷Rb1和Re的积累量,并检测人参皂苷生物合成途径中相关合成和调控基因的表达量。结果显示:(1)西洋参不定根中过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性以及游离脯氨酸含量均在80μmol/L SA处理4 d时出现峰值,而丙二醛(MDA)含量在40μmol/L SA处理4 d时达到峰值。(2)西洋参不定根中总黄酮的含量在80μmol/L SA处理6 d时达到最大值,总皂苷和单体皂苷Re含量在40μmol/L SA处理8 d时达到最大值,单体皂苷Rb1含量在40μmol/L的SA处理6 d时达到最大值。(3)Pq-HMGR和Pq-DS基因表达量在40μmol/L SA处理2 d时提高了3倍以上,Pq-CYP6H、Pq-D12H、Pq-3-O-UGT1和Pq-bHLH25基因表达量在40μmol/L SA处理后提高了1倍以上。研究表明,适宜浓度的外源SA可以有效改善西洋参不定根在干旱胁迫环境下的生理生化指标,提高相关基因的表达量,从而提高其抗旱能力和药用成分含量。