氮磷钾配施对北苍术产量、品质及其相关酶基因表达的影响

摘要：

[目的]研究氮磷钾配施对北苍术的产量、苍术素含量及乙酰辅酶A羧化酶(ACC)活性和基因表达量的影响,探讨氮磷钾配施对北苍术药材产量增加、质量形成的影响及其机制,对提高北苍术药材产量及质量有重要的现实意义.[方法]以一年生北苍术为试验材料,采用L9(34)?正交设计,设置10个不同氮、磷、钾用量处理的田间试验,在营养生长期、花期、初果期、盛果期及枯萎期测定北苍术的地上部分、根茎和须根鲜重;采用高效液相色谱法,测定北苍术中苍术素含量;采用双抗体夹心法(ELISA),测定北苍术根茎中乙酰辅酶A羧化酶(ACC)的活性;采用实时荧光定量PCR法(qRT-PCR),测定北苍术关键酶ACC基因的相对表达量;利用Spearman相关性分析,探讨苍术素合成的分子调控机制.[结果]不同氮磷钾肥料配施均能够促进一年生北苍术地上部分以及地下根茎、须根鲜重的增加,其中T3?(N1P3K3)和T6?(N2P3K1)施肥方案最佳,地上部分鲜重在盛果期分别为对照组的1.52和1.47倍,地下根茎鲜重、须根鲜重在枯萎期分别为对照组的2.08和2.09倍、1.30和1.41倍.T3、T6施肥方案北苍术有效成分苍术素含量在枯萎期较对照组分别提升33％和61％,且根据不同生育期内苍术素的动态积累规律,推测北苍术枯萎期至次年出苗前是苍术素积累的最佳时期.通过相关分析表明,苍术素含量与ACC活性和ACC基因表达量之间的相关系数分别为0.66和0.583,ACC活性与ACC基因表达量相关系数达0.839,均达到极显著正相关(P?<?0.01).低、中氮水平下高磷处理提高了关键酶ACC基因的表达量,促进ACC活性提升,并进一步增加苍术素的积累,而高氮、高钾抑制了ACC基因的表达,进而降低苍术素的积累.[结论]高磷有利于北苍术中ACC基因的表达及酶活性的提升,促进苍术素的合成和积累,有利于北苍术的提质增效.北苍术的最佳施肥方案为:氮肥90?kg/hm2、磷肥225?kg/hm2、钾肥315?kg/hm2或氮肥180?kg/hm2、磷肥225?kg/hm2、钾肥105?kg/hm2.

关键词：北苍术;肥料配施;苍术素;乙酰辅酶A羧化酶(ACC);基因表达

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资助基金：国家自然科学基金;吉林省科技厅科技项目;吉林省中医药管理局科技项目;吉林省省级大学生创新创业训练计划项目

在线出版日期：2022-03-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：302-312