賴秋潔，崔運啟，朱再標，晏夢恬，成 琳，韓佳沛

外源H2O2預(yù)處理對垂盆草抗寒性及藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

賴秋潔，崔運啟，朱再標*，晏夢恬，成 琳，韓佳沛

南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 中藥材研究所，江蘇 南京 210095

探索外源過氧化氫（hydrogen peroxide，H2O2）預(yù)處理對垂盆草抗逆性及藥材產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，為逆境信號物質(zhì)誘導(dǎo)藥材高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培模式提供依據(jù)。垂盆草葉面噴施不同濃度（0、1、10、100 mmol/L）H2O2后經(jīng)歷自然低溫，收獲時測定生長指標、生物量、多種黃酮類成分含量及多種體外抗氧化能力。在低溫條件下，噴施H2O2均顯著提高垂盆草最大分枝長、葉片層數(shù)、分枝數(shù)、生物量、多種黃酮類成分含量以及體外抗氧化能力。隨外源H2O2濃度提高，垂盆草葉片層數(shù)、分枝數(shù)、新生芽數(shù)、生物量及過氧化物酶（peroxidase，POD）酶活性呈下降趨勢，而超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）酶活性及丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量呈上升趨勢。1、10 mmol/L H2O2處理的生物量分別比對照提高209.38%和87.50%?？傸S酮、總酚酸含量以及槲皮素、山柰酚、異鼠李素含量均以10 mmol/L H2O2處理最高，比對照提高16.67%～37.84%，1 mmol/L H2O2處理次之。1 mmol/L H2O2處理垂盆草1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）和2,2′-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽[2,2′-azino-bis (3-ehtylbenzothiazolin-6-sulfnic acid)，ABTS]自由基清除能力最強，而羥基自由基清除能力和抗脂質(zhì)過氧化能力以10 mmol/L H2O2處理最強。在低溫條件下H2O2預(yù)處理有利于提高垂盆草抗寒性及藥材產(chǎn)量和品質(zhì)；綜合比較生物量及活性成分含量，1或10 mmol/L H2O2預(yù)處理利于提高垂盆草抗寒性，高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)兼得。

垂盆草；誘導(dǎo)抗性；抗氧化；低溫脅迫；逆境；過氧化物酶；超氧化物歧化酶；過氧化氫酶；丙二醛

過氧化氫（hydrogen peroxide，H2O2）是植物在正常有氧代謝過程中產(chǎn)生的一種相對穩(wěn)定的活性氧。它一方面是引起細胞氧化損傷破壞的毒性分子，另一方面是一種重要的信號分子，參與植物防御系統(tǒng)對逆境的響應(yīng)調(diào)控，緩解逆境對植物的脅迫[1-2]。它在增強植物應(yīng)激耐受性方面發(fā)揮重要作用，如外施H2O2能提高裸燕麥對干旱脅迫的耐性[3]，增強柑橘葉片對低溫的抗性[4]。另一方面，H2O2也可調(diào)節(jié)植物的次生代謝，如提高黃芩植株苷元類成分含量，提高其藥材質(zhì)量[5]。藥用植物中許多活性成分的生態(tài)功能之一即是應(yīng)對逆境導(dǎo)致的氧化脅迫，因此，將外源H2O2應(yīng)用于藥用植物生產(chǎn)，在誘導(dǎo)提高藥用植物抗逆性的同時提高其藥用品質(zhì)，減少生產(chǎn)損失，同時實現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，對于藥材生產(chǎn)具有較高的應(yīng)用價值。但目前外源H2O2應(yīng)用于藥用植物抗逆性的研究鮮見報道。

垂盆草Bunge為景天科景天屬多年生草本植物。具有利濕退黃、清熱解毒功效，用于濕熱黃疸、小便不利、癰腫瘡瘍[6]，可用于治療肝炎、咽喉腫痛、癤癰、濕熱黃疸等。垂盆草含有黃酮、三萜、氰苷類等成分，在觀賞、環(huán)保、醫(yī)藥和食用方面均具潛在價值[7]。目前，對垂盆草的研究多集中在化學(xué)成分、藥理作用和應(yīng)用開發(fā)等方面[8-12]，栽培方面[13-14]也有一些研究，鮮見外源信號物質(zhì)如H2O2對垂盆草藥材品質(zhì)及抗氧化活性影響的報道。

冷害是一類對植物具有重大影響的非生物脅迫因子，它不僅影響植物的生長、導(dǎo)致植物產(chǎn)量降低，嚴重時甚至?xí)斐芍参锼劳?。低溫脅迫下許多植物（包括垂盆草）葉片變黃、萎蔫，生長受到抑制，最終制約藥材產(chǎn)量和品質(zhì)。槲皮素、山柰素、異鼠李素3種黃酮類物質(zhì)是《中國藥典》2020年版垂盆草藥材指標性成分，均具有較強的抗氧化作用，其含量在干旱條件下顯著提高[14]。因此，基于H2O2的生物學(xué)功能及槲皮素等3種黃酮類物質(zhì)的抗氧化作用，本研究提出假設(shè)：通過外源H2O2預(yù)處理，可提高垂盆草的抗寒性并提高其槲皮素、山柰素、異鼠李素等黃酮類成分的含量。本研究通過盆栽試驗，比較不同濃度外源H2O2預(yù)處理對低溫條件下垂盆草生長發(fā)育和藥材品質(zhì)的影響，以期通過外源H2O2噴施減輕低溫對垂盆草生長和產(chǎn)量的不利影響，并提高其藥材質(zhì)量，為建立逆境信號物質(zhì)誘導(dǎo)藥材高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培模式提供依據(jù)。

1 材料

試驗材料栽培于南京農(nóng)業(yè)大學(xué)中藥材研究所試驗大棚，經(jīng)郭巧生教授鑒定為景天科景天屬植物垂盆草Bunge。

2 方法

2.1 樣品的處理

2020年6月，選取健康、長勢均一的垂盆草莖段（4個莖節(jié)），去側(cè)芽和頂芽，種植于試驗大棚塑料花盆（直徑15.0 cm，高12.1 cm，底徑10.6 cm）中，每盆5株。試驗用土為營養(yǎng)土-園土1∶3（體積比），前期統(tǒng)一養(yǎng)護的光照強度控制在60%左右，適宜水分控制在田間持水量的75%左右。于10月18日開始處理，4個處理 [對照（CK）、T1、T10、T100] 分別噴施0、1、10、100 mmol/L H2O2，然后經(jīng)歷自然低溫。每個處理7盆。實驗期間10、11、12月平均氣溫分別為17、12.5、4.5 ℃，日最高溫和最低溫變化見圖1。每隔7 d噴施1次相應(yīng)濃度的H2O2，對照處理為噴施相同體積的純凈水。各處理噴施量相同，以葉片滴水為度。隨機排列，試驗過程中每周隨機變換位置。于2021年1月3日收獲并測定各項指標。

圖1 實驗期間日最高溫和最低溫變化

2.2 生長指標測定

收獲時每處理組中選取具有代表性的18株垂盆草進行標記，記錄分枝數(shù)、新生芽數(shù)、葉片層數(shù)，直尺和游標卡尺測其最大分枝長、葉長、葉寬。

2.3 生物量測定

收獲時每處理隨機挑選18株，測定鮮質(zhì)量。將植株樣品于105 ℃殺青后，將植株樣品于60 ℃烘干至恒定質(zhì)量，稱取干質(zhì)量，之后粉碎過3號篩備用。

根冠比＝地下干質(zhì)量/地上干質(zhì)量

折干率＝干質(zhì)量/鮮質(zhì)量

2.4 抗氧化酶活性和丙二醛（malondialdehyde，MDA）含量測定

分別從各處理組中隨機選取長勢相似代表性植株，選取植株中成熟飽滿葉片測定其生理指標。參考高俊山等[15]的方法，取0.5 g垂盆草相同部位的成熟葉片至預(yù)冷研砵，加入8 mL預(yù)冷的0.05 mmol/L磷酸緩沖液（pH 7.8），冰浴研磨后離心（4 ℃，8500 r/min，10 min），上清液即為酶提液。超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）活性采用氮藍四唑法，過氧化物酶（peroxidase，POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法，過氧化氫酶（catalase，CAT）活性采用紫外分光光度法[16]， MDA采用硫代巴比妥酸法。每個處理測定3次。

2.5 化學(xué)成分指標測定

總黃酮含量測定時取垂盆草粉末適量，按料液比1∶25加入50%乙醇，60 ℃超聲提取40 min，過濾，加50%乙醇定容至10 mL，以蘆丁為對照品，510 nm波長處吸光度，采用亞硝酸鈉-硝酸鋁比色法[17]測定?？偡雍繙y定時取垂盆草粉末適量加蒸餾水回流提取2 h，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，用蒸餾水定容至10 mL，以沒食子酸為對照品，采用 Folin-Ciocalteu法[18]測定。槲皮素、山柰素、異鼠李素含量參照《中國藥典》2020年版[6]HPLC法測定。

2.6 體外抗氧化能力測定

將垂盆草粉末加蒸餾水回流提取2 h，濾液經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮，用蒸餾水定容至10 mL，置4 ℃冰箱保存，測定抗氧化活性時稀釋至500 μg/mL。采用 DPPH、ABTS等方法，進行垂盆草抗氧化能力評價[19]，以維生素C（Vc）為對照。

2.6.1 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基（DPPH·）清除率的測定 精密稱取DPPH試劑0.024 0 g，無水乙醇溶解定容至100 mL，得DPPH溶液，避光保存。試管1（1）中加去離子水、DPPH溶液各4 mL；試管2（2）中加垂盆草提取液（500 μg/mL）、DPPH溶液各4 mL；試管3（3）中加垂盆草提取液（500 μg/mL）與去離子水各2 mL。靜置30 min后于517 nm處測定試管1、2、3的吸光度值，分別為1、2、3值。計算垂盆草清除DPPH·的清除率（SA）。

SA＝[1－(2－3)]/1

2.6.2 2,2′-聯(lián)氮-雙(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二銨鹽（ABTS+）自由基清除率（）的測定 首先配制7 mmol/L的ABTS溶液，140 mmol/L的過硫酸鉀溶液，按10∶1混合成ABTS混合液，靜置過夜。用無水乙醇將混合液稀釋至在734 nm處的值為（0.700±0.05），備用。在試管中加入1 mL提取液（空白溶液、樣品溶液、樣品溶液本底溶液），再加入4 mL的ABTS工作液，混合，靜置6 min，在405 mm處測定值，實驗平行測3次。計算值。

＝0－(A－A)/0

0為空白對照的值；A為加入樣品溶液后的值；A為不加H2O2的樣品溶液本底的值

2.6.3 羥基自由基的清除率的測定 取2 mmol/L的硫酸亞鐵溶液1 mL，6 mmol/L H2O21 mL，6 mmol/L水楊酸-乙醇溶液1 mL，加入垂盆草提取液（500 μg/mL）1 mL，放置30 min，在510 nm處測定值，計算羥自由基OH?（·OH）的清除率。實驗平行測3次。根據(jù)公式計算值。

2.6.4 硫氰酸鐵（FTC）法檢測抗脂質(zhì)過氧化能力 參照Kim等[18]方法，取不同處理的垂盆草黃酮溶液各4 mL，分別放入加塞試管中，加入4.1 mL 2.5%亞油酸（乙醇配制）、8 mL磷酸緩沖液（0.05 mol/L，pH7.0）和3.9 mL去離子水，密封，并放置40 ℃恒溫箱中保存。24 h后，取40 ℃恒溫箱中的培養(yǎng)液各0.1 mL，分別加入9.7 mL 75%乙醇溶液、0.1 mL 30%硫氰酸銨溶液，然后再加入0.1 mL 0.02 mol/L氯化亞鐵溶液（3.5% HCl配制），準確反應(yīng)3 min，于500 nm下測定值。

2.7 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2019和SPSS21.0進行統(tǒng)計與分析，不同處理相同指標進行LSD法進行多重比較。不同小寫字母表示差異顯著（＜0.05）。

3 結(jié)果與分析

3.1 低溫條件下外源H2O2噴施對垂盆草生長指標的影響

外源H2O2噴施處理對垂盆草的葉寬、葉長影響不顯著（表1）。在低溫條件下，噴施H2O2的垂盆草最大分枝長、葉片層數(shù)、分枝數(shù)均顯著高于CK。隨外源噴施H2O2濃度升高，垂盆草最大分枝長、葉片層數(shù)、分枝數(shù)、新生芽數(shù)呈下降趨勢。其中T1處理生長優(yōu)勢明顯，最大分枝長、葉片層數(shù)、分枝數(shù)、新生芽數(shù)最高，分別比T100處理增加35.53%、27.83%、25.36%和27.89%，T10處理居中。在低溫條件下，噴施H2O2有利于提高垂盆草抗寒性，減輕低溫對垂盆草生長的抑制作用，其中T1、T10處理優(yōu)勢更明顯。

表1 外源H2O2噴施處理對垂盆草植株形態(tài)的影響(, n = 18)

同列不同小寫字母表示差異顯著，＜0.05；CK代表對照，T1、T10、T100分別代表不同濃度（1、10、100 mmol/L）H2O2，下同

Different lowercase letters in the same column indicate significant difference (<0.05). CK means control, and T1, T10 and T100 mean H2O2of different concentrations (1, 10 and 100 mmol/L), same as below

3.2 低溫條件下外源H2O2噴施對垂盆草生物量的影響

在低溫條件下，噴施H2O2的垂盆草單株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量顯著高于CK，折干率沒有顯著差異（表2）。隨著H2O2濃度升高，垂盆草單株鮮質(zhì)量、干質(zhì)量呈下降趨勢，根冠比呈上升趨勢。單株干質(zhì)量以T1處理最高，T10處理次之，分別比CK提高209.38%和87.50%。T1的根冠比顯著低于其他處理。在低溫條件下噴施H2O2，尤其較低濃度H2O2，有利于垂盆草生物量積累。

3.3 低溫條件下外源H2O2噴施對垂盆草抗氧化酶活性和MDA含量的影響

低溫條件下各外源H2O2噴施處理均顯著提高SOD和CAT活性，降低MDA含量。T1處理的POD活性顯著高于CK，而T10和T100處理顯著低于CK（表3）。3個H2O2濃度處理中，T1處理的SOD和CAT活性最低，而T100處理最高。T100的SOD和CAT活性分別比T1提高了14.77%和15.90%。而POD活性的變化趨勢與之相反。

各外源H2O2噴施處理均顯著降低MDA含量。隨著H2O2濃度升高，MDA含量呈升高趨勢，且各處理間差異達到顯著水平，其中T1處理的MDA含量僅為CK的51.03%，分別是T10和T100處理的68.48%和63.95%。

3.4 低溫條件下外源H2O2噴施對垂盆草品質(zhì)的影響

低溫條件下外源H2O2噴施處理對垂盆草總黃酮、總酚含量影響顯著，均顯著高于對照處理（CK）。總黃酮、總酚酸含量隨H2O2量提高呈先升后降趨勢，最高值均出現(xiàn)在T10處理（分別為1.49、6.01 mg/g），比CK分別提高20.16%、37.84%。T1和T10處理的總黃酮含量差異不顯著（圖2）。

低溫條件下噴施H2O2有利于垂盆草槲皮素、山柰酚和異鼠李素積累，隨外源H2O2量提高，槲皮素、山柰酚和異鼠李素含量整體呈先升后降趨勢（表4）。槲皮素、山柰酚和異鼠李素量最高值均出現(xiàn)在T10處理（噴施10 mmol/L H2O2），分別比對照提高了34.92%、16.67%、35.00%，其中槲皮素和異鼠李素均顯著高于其他處理，而T10和T1處理的山柰酚量差異不顯著。

表2 外源H2O2噴施處理對垂盆草生物量的影響(, n = 18)

表3 外源H2O2處理對垂盆草抗氧化酶活性和MDA含量的影響(, n = 18)

圖2 外源H2O2處理處理對垂盆草水提物總黃酮和總酚含量的影響(, n = 3)

3.5 低溫條件下外源H2O2噴施對垂盆草體外抗氧化能力的影響

生長過程中經(jīng)過不同濃度外源H2O2噴施處理的垂盆草，干燥后其水提物的體外抗氧化能力見表5。不同處理的DPPH·清除率具有較大差異，以T10處理最高，為46.06%，顯著高于其他濃度H2O2處理，比CK高13.01%；T1次之，為41.60%。4組處理的DPPH·清除作用均弱于Vc組。ABTS+法測得的自由基清除能力在各處理中的變化與DPPH·清除能力一致。各處理的·OH清除率差異均達到顯著水平。以T1處理最高，為76.45%，T2次之，CK最低?！H清除率高低順序為T1處理＞T10處理＞T100處理＞CK處理。4組H2O2處理的·OH清除作用均弱于Vc組。

表4 外源H2O2處理對垂盆草黃酮類成分含量的影響(, n = 3)

表5 外源H2O2處理對垂盆草水提物體外抗氧化活性的影響(, n = 3)

FTC法測得T1處理的吸光度低于其他處理，表明T1處理抗脂質(zhì)過氧化能力強于其他處理，但和T10處理差異不顯著。CK的吸光度最高，顯著高于H2O2處理。

4 討論

4.1 低溫條件下外源H2O2對垂盆草抗寒性的影響

H2O2在植物受到低溫脅迫時具有重要信號調(diào)控功能[20]；在對低溫脅迫的響應(yīng)中，低濃度H2O2可作為信號分子誘發(fā)防御反應(yīng)，提高油菜種子的低溫耐受能力[21]，增強水稻幼苗的抗寒性[22]。

本研究結(jié)果表明，外源H2O2噴施處理垂盆草新生芽數(shù)、枝條、葉片層數(shù)、干質(zhì)量、鮮質(zhì)量等指標顯著優(yōu)于對照處理組。試驗中施加低濃度即T1、T10處理（濃度分別為1、10 mmol/L）H2O2處理不同程度提高垂盆草的生物量、新生芽數(shù)、枝條、葉片層數(shù)、最長分枝長。與蔣景龍等[23]在大紅柑上的研究結(jié)果相似。表明外源H2O2能夠緩解低溫脅迫對垂盆草的生長抑制，尤其較低濃度H2O2。H2O2對低溫條件下垂盆草的促進作用可能是因為在低濃度下，H2O2對植物的同化、光合作用、呼吸、氣孔導(dǎo)度、滲透壓的積累、ABA水平的調(diào)節(jié)和酶的抗氧化活性的增強起著重要的調(diào)節(jié)作用[24]。

萬林等[25]研究表明外源H2O2處理可通過誘導(dǎo)抗氧化物質(zhì)積累，激活抗氧化酶活性等途徑增強油菜幼苗的抗寒性。本研究發(fā)現(xiàn)低溫條件下各外源H2O2噴施處理均顯著提高SOD和CAT活性，降低MDA含量。隨著H2O2濃度升高，MDA量呈升高趨勢，且各處理間差異達到顯著水平，這與油菜[25]、柑橘[4]的相關(guān)研究結(jié)果類似。表明外源H2O2可以提高垂盆草SOD和活性，降低細胞膜質(zhì)過氧化程度，減輕低溫脅迫的傷害，從而增強垂盆草的抗寒性。

4.2 低溫條件下外源H2O2對垂盆草品質(zhì)的影響

H2O2除了具有潛在的催化作用外，還在苯丙烷途徑中充當重要的信號分子，激活苯丙氨酸解氨酶、肉桂酸-4-羥基化酶和4-香豆酰-輔酶A連接酶的活性，從而促進木質(zhì)素的生物合成[26]。H2O2可以顯著提高大葉榕[27]的抗氧化活性，促進黃芩苯丙氨酸解氨酶（phenylalanineammonialyase，和β-葡萄糖苷酸酶基因表達，提高了PAL活性，促進了黃酮類成分的生物合成和苷元類成分的轉(zhuǎn)化[5]。

本研究結(jié)果顯示，低溫條件下外源H2O2噴施處理對垂盆草總黃酮、總酚含量影響顯著，均顯著高于對照處理CK?？傸S酮、總酚酸含量隨H2O2濃度的提高，整體呈先升后降趨勢，最高值均出現(xiàn)在 T10處理（10 mmol/L H2O2）。隨H2O2濃度的提高，槲皮素、山柰素和異鼠李素含量整體呈先升后降趨勢，最高值均出現(xiàn)在10 mmol/L H2O2處理。說明低溫條件下噴施H2O2有利于垂盆草黃酮類成分積累，其中10 mmol/L H2O2處理促進效果最佳。在組培或非逆境環(huán)境下前人有類似研究結(jié)果，如低濃度H2O2提高了遠志愈傷組織次生代謝產(chǎn)物總酚、總黃酮含量[28]，增強黃芩基因表達和活性，促進黃酮類成分積累，尤其是苷元類成分，提高了黃芩藥材的質(zhì)量[5]，提高了五味子抗氧化酶活性并促進五味子木脂素類成分的生物合成[29]。

藥用植物中黃酮類化合物不僅作為藥效成分治療人類疾病，還保護植物機體本身。黃酮類化合物具有廣泛功能，如抗氧化活性、紫外線防護、抵抗植物病原體等[30]。槲皮素和異鼠李素等垂盆草活性成分具有較強的抗氧化性，可能是植物細胞內(nèi)抵御環(huán)境脅迫的抗氧化體系的組成部分。因此，逆境或人為添加的逆境信號物質(zhì)可誘導(dǎo)這類成分合成積累。

孟祥才等[31]提出了道地藥材質(zhì)量形成活性氧（reactive oxygen species，ROS）機制的假說：生態(tài)脅迫通過ROS的作用導(dǎo)致植物次生代謝發(fā)生改變，ROS是道地藥材質(zhì)量形成的本質(zhì)因素之一。在較適宜的環(huán)境條件下，在采收前的適宜時間內(nèi)，可通過增施一定量ROS進行人為干擾來達到藥材優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的目的。本研究表明，在逆境條件下對垂盆草預(yù)處理H2O2還可提高其抗逆性。因此，在逆境下施用H2O2可能是提高藥用植物抗逆性同時提高其產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑。H2O2安全性強，最終分解為水和氧氣，是法定的食品添加劑，因此H2O2作為一種促進藥用植物增產(chǎn)提質(zhì)的外源添加物質(zhì)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

體外抗氧化能力與黃酮類、酚酸類成分含量關(guān)系密切[32-33]。本研究發(fā)現(xiàn)，垂盆草ABTS、DPPH 自由基清除能力與總酚酸、槲皮素含量的趨勢一致，最高值均出現(xiàn)在10 mmol/L H2O2處理。羥自由基清除率，以T1處理最大，為76.45%，隨H2O2濃度的提高，呈下降趨勢。表明說明低溫條件下噴施較低濃度H2O2（1或10 mmol/L）有利于增強垂盆草體外抗氧化能力。

綜上所述，在低溫條件下噴施H2O2有利于減輕低溫對垂盆草生長的不利影響，促進黃酮類次生代謝產(chǎn)物積累，從而提高垂盆草藥材質(zhì)量。綜合比較各處理生長生理指標、生物量、化學(xué)成分含量及抗氧化能力，在低溫條件下噴施1或10 mmol/L H2O2時，垂盆草藥材高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)可兼得，同時具有較高的抗氧化活性。外源H2O2對于具有較強抗氧化活性化學(xué)成分的積累是否具有普遍效果，有待于進一步研究。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)外源H2O2可提高垂盆草的保肝活性，本研究涉及處理的藥理作用研究尚在進行中。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

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Exogenous H2O2pretreatment improve cold resistance, yield and quality of

LAI Qiu-jie, CUI Yun-qi, ZHU Zai-biao, YAN Meng-tian, CHENG Lin, HAN Jia-pei

Institute of Chinese Medicinal Materials, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China

To explore the effects of exogenous hydrogen peroxide (H2O2) pretreatment on the adversity resistance and the yield and quality of, and to provide a basis for the high-yield and high-quality cultivation model ofinduced by stress signal substances.After foliage-spraying with different concentrations of H2O2(0, 1, 10, 100 mmol/L) on, it experienced natural low temperature, and the growth index, biomass, content of various flavonoids and variousantioxidant capacity were measured at harvest.Under low temperature conditions, spraying H2O2significantly increased the maximum branch length, leaf layers, number of branches, biomass, content of various flavonoids, andantioxidant capacity. With the increase of the concentration of exogenous H2O2, the number of leaf layers, branches, number of new buds, biomass and peroxidase (POD) enzyme activity showed a downward trend, while enzyme activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) as well as malondialdehyde (MDA) content showed an upward trend. The biomass of 1 mmol/L H2O2and 10 mmol/L H2O2treatments increased by 209.38% and 87.50%, respectively compared with control.The content of total flavonoids, total phenolic acids, quercetin, kaempferol, and isorhamnetin were the highest when treated with 10 mmol/LH2O2, which was 16.67%—37.84% higher than the control, followed by treatment with 1 mmol/LH2O2. Thetreated with 1 mmol/LH2O2showed have the strongest free radical scavenging ability with 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and 2, 2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) methods, while the hydroxyl radical scavenging ability and anti-lipid peroxidation ability are the strongest when treated with 10 mmol/LH2O2.H2O2pretreatment under low temperature conditions is beneficial to increase the cold resistance, yield and quality of; And 1 or 10 mmol/LH2O2pretreatment is suitable treatments after comprehensive evaluation.

Bunge; induced resistance; anti-oxidation; cold stress; stress; POD; SOD; CAT; MDA

R286.2

A

0253 - 2670(2022)21 - 6874 - 07

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.21.026

2022-02-03

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金資助（KYZZ201912）

賴秋潔（1996—），女，重慶北碚人，碩士研究生，主要研究方向為中藥材規(guī)范化生產(chǎn)。

朱再標，教授，研究方向為中藥材。Tel: (025)84395980 E-mail: zhuzaibiao@njau.edu.cn

[責(zé)任編輯 時圣明]