【摘要】：三七為五加科人參屬植物三七的干燥根及根莖,其主要活性成分為三七總皂苷(PNS),主要功效為活血化瘀、消腫止痛,臨床上常用于治療心腦血管疾病[1,2]。三七為眾多中成藥的主要原料藥,包括云南白藥、片仔癀、血塞通、三七通舒膠囊等。因此,三七具有很高的藥用價(jià)值及經(jīng)濟(jì)效益。云南省是中國最大的鎘產(chǎn)地,年鎘產(chǎn)量達(dá)63噸,占中國總產(chǎn)量的46%。不幸的是,三七適宜種植區(qū)狹小,且與有色金屬礦區(qū)高度重疊,導(dǎo)致三七及種植土壤存在嚴(yán)重的鎘污染問題。課題組前期研究表明,三七藥材及種植土壤鎘含量超標(biāo)率分別為22.7%和35.14%。鎘脅迫會(huì)抑制三七的生長發(fā)育,造成氧化脅迫損傷,降低皂苷的累積。因而,減少鎘在三七中的累積、減輕鎘的脅迫損傷對(duì)保障三七藥材安全意義重大。本研究主要以三七為試驗(yàn)材料,研究了鉀素對(duì)鎘脅迫下三七鎘累積的影響及其作用機(jī)理,主要結(jié)果如下:(1)云南省三七-種植土壤鎘鉀含量調(diào)查田間調(diào)查結(jié)果表明,土壤中鎘含量最高值為0.46 mg.kg-1,三七主根中鎘含量最高值為0.93 mg.kg-1。三七種植土壤中鎘含量與三七主根五種皂苷含量之和呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系,土壤速效鉀及三七主根中鉀含量與三七主根皂苷含量則均呈顯著正相關(guān)關(guān)系。土壤速效鉀與土壤pH、TOM和CEC值均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系,而pH、TOM和CEC值與三七主根鎘含量及土壤生物可利用態(tài)鎘(TOM除外)含量均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。土壤總鉀、速效鉀含量與土壤生物可利用態(tài)鎘含量及三七主根鎘含量均呈顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明,三七及種植土壤鎘含量與土壤鉀含量及理化性質(zhì)具有顯著相關(guān)性,并且皂苷含量與三七中鎘、鉀含量也存在顯著相關(guān)性。(2)氮鉀肥平衡施用降低三七-土壤重金屬鎘累積大田及盆栽實(shí)驗(yàn)表明,相同氮肥施用量條件下隨著鉀肥施用量的升高三七皂苷和生物量累積量均隨鉀肥施用量的增加而升高。降低氮肥施用量可減少三七種植土壤pH、TOM和CEC值的降低。相同氮肥施用量下,三七種植土壤生物有效態(tài)錦含量隨鉀肥施用量的升高而降低,三七中的鎘含量亦隨之降低。說明當(dāng)前三七種植施肥條件下,降低氮肥施用量可以減輕土壤理化性狀的惡化,增施鉀肥不但能夠促進(jìn)皂苷和生物量的累積而且能夠進(jìn)一步改善土壤理化性狀,減少土壤中生物有效態(tài)鎘含量,從而減少鎘在三七中的累積。(3)盆栽條件下不同鉀肥品種及施用量對(duì)鎘脅迫下三七鎘累積影響盆栽實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,施用鉀肥可以顯著降低三七主根、剪口、筋條中鎘累積。隨著鉀肥施用量的升高,三七皂苷含量隨之升高,鎘含量則顯著降低。隨鉀肥施用量增加,土壤細(xì)菌變形菌門(Proteobacteria)、擬桿菌門(Bacteroitidetes)的豐度增加,酸桿菌門(Acidobacteria)的豐度降低;真菌被孢霉門(Mortierellomycota)的豐度增高,子囊菌門(Ascomycota)的豐度降低,進(jìn)而影響土壤pH、CEC、TOM,從而影響土壤中生物有效態(tài)鎘含量,進(jìn)而使三七根部(主根、剪口、筋條)中鎘含量顯著降低。因而適當(dāng)?shù)母纳仆寥览砘誀钤诒Ｕ先哒Ｉa(chǎn)的同時(shí)也能夠達(dá)到降低土壤中有效態(tài)重金屬含量的目的。同時(shí),可以增加三七藥效成分含量。(4)水培條件下不同種類及濃度鉀素對(duì)鎘脅迫下三七鎘累積影響水培實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,鉀肥能夠使三七主根鎘含量降低24.68-45.02%。三七主根各亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中鎘含量從高到低依次表現(xiàn)為:細(xì)胞壁(～46%)細(xì)胞質(zhì)及上清液(～40%)細(xì)胞器(～14%)。鎘處理顯著促進(jìn)PnMTP及PnNRAMP家族基因的表達(dá),鉀處理可以顯著降低其表達(dá),從而達(dá)到降低三七根部鎘含量的目的。結(jié)果表明,細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)及上清液為鎘主要結(jié)合部位,鉀處理可以顯著降低隔在三七根上述部位中的累積,從而降低鎘含量。 【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S567.236;X173

【圖文】：

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本文編號(hào)：2712359