外源草酸对三七皂苷Rg1自毒效应的缓解作用及机制研究

摘要

[目的]明确外源添加草酸缓解皂苷Rg1对三七根系自毒的缓解效应及作用机理,为缓解三七自毒危害提供依据.[方法]采用外源添加的方式,测定了1.0 mg/L皂苷Rg1溶液单独处理及外源添加质量浓度0.1,1.0,5.0 mg/L草酸的混合处理对三七种苗根系萎蔫和鲜质量的影响,同时以体积分数0.1％甲醇为空白对照,分析外源添加草酸对Rg1引起的三七种苗自毒效应的缓解作用.利用硝基四唑蓝氯化物(NBT)活性氧染色法,比较外源添加草酸后三七根尖活性氧的积累情况,测定抗氧化酶系统中与活性氧清除相关的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性,以及抗坏血酸-谷胱甘肽(ASC-GSH)循环中抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性及抗坏血酸(ASC)和脱氢抗坏血酸(DHA)含量,探讨外源添加草酸对Rg1自毒作用的缓解机制.[结果]1.0 mg/L Rg1单独处理会导致三七植株出现明显萎蔫,萎蔫率达到46.70％,鲜质量减少率达18.10％.外源添加质量浓度为0.1,1.0,5.0 mg/L草酸后,三七的萎蔫率显著降低,仅为0～2.50％,鲜质量减少率降低至3.64％～6.17％,明显缓解了由皂苷Rg1引起的自毒效应.NBT染色结果显示,Rg1能诱导三七根尖活性氧大量积累,外源添加草酸后根尖积累的活性氧显著减少.酶活性分析表明,Rg1能降低抗坏血酸-谷胱甘肽(ASC-GSH)循环中的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和抗坏血酸(ASC)含量,从而降低细胞对氧自由基的清除能力,导致细胞内活性氧的大量积累.外源添加草酸能通过增强过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性及增加抗坏血酸(ASC)的含量来提高根系的抗氧化能力.[结论]外源添加草酸能提高ASC-GSH循环中APX和DHAR的活性及抗氧化剂ASC含量,进而增强三七根系的抗氧化能力,有效缓解皂苷Rg1对三七生长的自毒活性.