本文關(guān)鍵詞：嘧菌酯對人參生理生化指標(biāo)及品質(zhì)的影響

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【摘要】：人參(Panax ginseng C.A.Meyer)是最古老的名貴中藥之一,其藥用史已達(dá)數(shù)千年,被譽(yù)為百草之王,享譽(yù)世界。我國是人參生產(chǎn)大國,產(chǎn)量約占世界人參總產(chǎn)量的70%。人參的生長期較長,從播種期至收獲期需要經(jīng)歷4-6年的時間,并且對土壤環(huán)境和氣侯環(huán)境要求均比較苛刻,極易受病害的侵染并影響最終產(chǎn)量。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑嘧菌酯作為一種高效、低毒、低殘留及環(huán)境友好的廣譜性新型殺菌劑,作用機(jī)理獨(dú)特,內(nèi)吸性強(qiáng),與其他殺菌劑均無交互抗藥性。在有效防治人參黑斑病、炭疽病和灰霉病等多種病害的同時對靶標(biāo)生物安全。目前在嘧菌酯對人參生長發(fā)育的影響尚未見報道。嘧菌酯已經(jīng)在我國人參上進(jìn)行了登記,其最高推薦使用劑量為225 a.i.g/hm2。本研究采用田間試驗(yàn)法,于2013-2014年以吉林省白山市和遼寧省桓仁滿族自治縣的五年生人參(品種為“二馬牙”)為試驗(yàn)材料,以25%嘧菌酯SC 150 g.a.i./hm2和225 g.a.i./hm2兩個施用劑量,對人參植株進(jìn)行莖葉噴霧處理,選取正常生長的人參植株為清水對照組,在人參長生期為[PGS]800/909(Phonological Growth Stages):物候生長階段進(jìn)行第1次施藥,每個劑量施藥3次,施藥間隔期為7 d。按人參不同生長階段采集樣品,探討其對人參形態(tài)學(xué)指標(biāo)、生理學(xué)指標(biāo)以及品質(zhì)的影響,并對其分子調(diào)控機(jī)理進(jìn)行了初步探討,旨在為嘧菌酯在人參上的正確使用提供科學(xué)依據(jù)。研究主要結(jié)果如下:1.本研究建立了優(yōu)化的QuEChERS分析方法測定人參中42種農(nóng)藥的殘留量,該方法簡便可靠,能滿足對于吉林省白山市和遼寧省桓仁滿族自治縣兩個田間試驗(yàn)基地已用農(nóng)藥殘留量的篩查要求,結(jié)果表明:42種農(nóng)藥均無高濃度殘留,排除了對后續(xù)試驗(yàn)造成影響的可能性,可以保證本研究試驗(yàn)均為嘧菌酯單一農(nóng)藥作用的結(jié)果。2.研究了嘧菌酯對人參形態(tài)學(xué)指標(biāo)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:嘧菌酯可以優(yōu)化人參的葉片、莖部、根部及人參果的表觀性狀,改善了人參葉片的顏色、亮度及人參果色澤,顯著提高了莖粗、葉寬、比根重及果形指數(shù),降低了株高,且高劑量嘧菌酯處理組促進(jìn)或抑制作用更明顯。嘧菌酯處理組人參植株可比清水對照組延緩衰老14d以上。具體形態(tài)學(xué)指標(biāo)變化為與對照相比,在嘧菌酯高、低劑量處理下,人參株高分別降低了2.96%和1.44%;莖粗增加了55.21%和26.04%;葉寬增加了18.53%和9.18%;比根重增加了65.35%和37.28%;果形指數(shù)增加了6.25%和2.08%(試驗(yàn)結(jié)果取兩年兩地的平均值)。3.研究了嘧菌酯對人參生理學(xué)指標(biāo)的影響。試驗(yàn)表明:嘧菌酯的施用可以顯著提高人參植株葉綠素的含量、提高植株及根部的可溶性蛋白含量,增強(qiáng)抗逆性;嘧菌酯還有效抑制了植株中活性氧和MDA的過快增長,顯著增強(qiáng)了植株及根部的抗氧化酶系SOD、CAT、POD及APX的活性。具體生理學(xué)指標(biāo)變化為在人參處于生長階段[PGS]809/909(紅果期)時,與清水對照組比,葉片中葉綠素含量高、低兩種劑量處理下,分別增加了56.20%和29.97%。莖部葉綠素含量分別增加了18.21%和7.61%;葉片、莖部及根部可溶性蛋白含量分別增加了41.55%和22.40%、80.77%和43.27%以及31.15%和21.53%;葉片、莖部及根部SOD含量分別增加了128.36%和89.28%、116.50%和88.45%以及55.27%和33.59%;葉片、莖部及根部CAT含量分別增加了74.51%和57.34%、135.53%和112.33%以及38.96%和15.63%;葉片、莖部及根部POD含量分別增加了57.42%和24.22%、19.43%和3.53%以及99.50%和74.17%;葉片、莖部及根部APX含量分別增加了77.97%和67.28%、131.33%和110.87%以及33.51%和16.16%等(試驗(yàn)結(jié)果取兩年兩地的平均值)。4.研究了嘧菌酯對人參品質(zhì)的影響。試驗(yàn)表明:嘧菌酯的施用可以提升人參品質(zhì)。對于人參葉片、莖部、根部及果中的皂苷含量都有明顯的促進(jìn)作用;對于人參莖中的從未見報道的亞油酸乙酯和亞麻酸甲酯兩種油脂的生成起到了一定的刺激作用;同時還顯著提高了人參根中的維生素E及生育酚的含量;大大提高了人參果中可溶性固形物的含量。具體品質(zhì)指標(biāo)變化為在人參處于生長階段[PGS]809/909(紅果期)時,與清水對照組比,嘧菌酯高、低劑量處理組中人參葉片、莖、根及果中的人參皂苷含量分別提高了82.03%和62.21%、34.29%和27.38%、37.43%和21.81%以及3.98%和1.59%;人參莖中亞油酸乙酯和亞麻酸甲酯的含量分別為4.67mg/g和3.56mg/g以及4.22mg/g和3.41mg/g;人參根部維生素E和生育酚分別增加了16.67%和5.01%以及32.65%和16.33%;人參果中可溶性固形物的含量提高了9.12%和7.63%(試驗(yàn)結(jié)果取兩年兩地的平均值)。5.研究了嘧菌酯對于人參皂苷合成途徑中幾種關(guān)鍵酶及基因表達(dá)作用的分子機(jī)理。試驗(yàn)表明:嘧菌酯的施用使人參皂苷合成途徑中的FPS、SQS、SQE及P450均有所提高,其中以P450最為顯著。兩個濃度處理組均顯著提高幾種基因的表達(dá)量,且高劑量處理組效果更佳。具體基因表達(dá)量的變化為在人參處在生長階段[PGS]809/909(紅果期)時,與清水對照組比,嘧菌酯高、低劑量處理組中人參根中的FPS、SQS、SQE及P450基因表達(dá)量分別提高了133%和129%、125%和119%、137%和125%以及272%和162%(試驗(yàn)結(jié)果取兩年兩地的平均值)。與研究得到的嘧菌酯可以促進(jìn)人參根部皂苷的提高結(jié)果相一致。本研究證實(shí)了嘧菌酯在有效控制人參病害的同時,能優(yōu)化人參的形態(tài)學(xué)指標(biāo),生理學(xué)指標(biāo),延緩人參衰老,增加人參皂苷含量以及提高人參品質(zhì)。還初步探究了嘧菌酯提高人參皂苷含量的分子機(jī)理。對于合理指導(dǎo)嘧菌酯的使用具有重要的理論價值和實(shí)踐意義,同時也為人參皂苷合成途徑與調(diào)控分子機(jī)理的研究提供依托,為人參皂苷的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐。
【學(xué)位授予單位】：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S435.675

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