Tak, fordi du besøger Nature.com. Du bruger en browserversion med begrænset CSS-understøttelse. For at få den bedste oplevelse anbefaler vi, at du bruger en opdateret browser (eller deaktiverer kompatibilitetstilstand i Internet Explorer). For at sikre fortsat understøttelse viser vi desuden webstedet uden typografier og JavaScript.
Slidere, der viser tre artikler pr. slide. Brug knapperne tilbage og næste til at navigere gennem slidene, eller slide controller-knapperne i slutningen til at navigere gennem hvert slide.
Cadmiumforurening (Cd) udgør en trussel mod dyrkningen af ​​lægeplanten Panax notoginseng i Yunnan-provinsen. Under forhold med eksogen Cd-stress blev der udført et felteksperiment for at forstå effekten af ​​kalktilførsel (0,750, 2250 og 3750 kg bm-2) og oxalsyresprøjtning (0, 0,1 og 0,2 mol l-1) på Cd-akkumulering og antioxidantvirkning. Systemiske og medicinske komponenter, der påvirker Panax notoginseng. Resultaterne viste, at brændt kalk og bladsprøjtning med oxalsyre kunne øge Ca2+-niveauerne i Panax notoginseng under Cd-stress og reducere Cd2+-toksicitet. Tilsætning af kalk og oxalsyre øgede aktiviteten af ​​antioxidantenzymer og ændrede metabolismen af ​​osmoregulatorer. CAT-aktiviteten steg mest signifikant og steg 2,77 gange. Den højeste aktivitet af SOD steg 1,78 gange ved behandling med oxalsyre. Indholdet af MDA faldt med 58,38%. Der er en meget signifikant korrelation med opløseligt sukker, fri aminosyre, prolin og opløseligt protein. Kalk og oxalsyre kan øge calciumioner (Ca2+), reducere Cd, forbedre stresstolerancen i Panax notoginseng og øge den samlede saponin- og flavonoidproduktion. Indholdet af Cd var det laveste, 68,57 % lavere end i kontrollen, hvilket svarede til standardværdien (Cd ≤ 0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Andelen af ​​SPN var 7,73 %, hvilket nåede det højeste niveau for hver behandling, og indholdet af flavonoider steg signifikant med 21,74 %, hvilket nåede lægemiddelstandardværdien og det bedste udbytte.
Cadmium (Cd), som et almindeligt forurenende stof i dyrket jord, migrerer let og har betydelig biologisk toksicitet1. El Shafei et al.2 rapporterede, at Cd-toksicitet påvirker kvaliteten og produktiviteten af ​​de anvendte planter. I de senere år er fænomenet med overskydende cadmium i jorden på dyrket jord i det sydvestlige Kina blevet meget alvorligt. Yunnan-provinsen er Kinas biodiversitetskongerige, hvoraf lægeplantearter rangerer først i landet. De rige mineralressourcer i Yunnan-provinsen fører dog uundgåeligt til tungmetalforurening af jorden under minedriftsprocessen, hvilket påvirker produktionen af ​​lokale lægeplanter.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 er en meget værdifuld flerårig urtemedicinsk plante, der tilhører slægten Araliaceae Panax ginseng. Panax notoginseng-roden fremmer blodcirkulationen, eliminerer blodstasis og lindrer smerter. Det primære produktionssted er Wenshan-præfekturet, Yunnan-provinsen5. Cd-kontaminering var til stede på mere end 75% af jordarealet i plantningsområdet for Panax notoginseng og oversteg 81-100% på forskellige steder6. Den toksiske effekt af Cd reducerer også i høj grad produktionen af ​​medicinske komponenter i Panax notoginseng, især saponiner og flavonoider. Saponiner er en klasse af aglykoner, blandt hvilke aglykoner er triterpenoider eller spirosteraner, som er de vigtigste aktive ingredienser i mange kinesiske urtemediciner og indeholder saponiner. Nogle saponiner har også værdifulde biologiske aktiviteter såsom antibakteriel aktivitet, febernedsættende, beroligende og kræfthæmmende aktivitet7. Flavonoider refererer generelt til en række forbindelser, hvor to benzenringe med phenoliske hydroxylgrupper er forbundet gennem tre centrale kulstofatomer, og hovedkernen er 2-phenylchromanon 8. Det er en stærk antioxidant, som effektivt kan fjerne iltfri radikaler i planter, hæmme udskillelsen af ​​inflammatoriske biologiske enzymer, fremme sårheling og smertelindring og sænke kolesterolniveauer. Det er en af ​​de vigtigste aktive ingredienser i Panax Ginseng. Løsningen på problemet med jordforurening med cadmium i produktionsområderne for Panax notoginseng er en nødvendig betingelse for at sikre produktionen af ​​dets vigtigste medicinske komponenter.
Kalk er et af de almindelige passiveringsmidler til at fikse cadmium-jordforurening in situ. Det påvirker adsorptionen og aflejringen af ​​Cd i jorden og reducerer den biologiske aktivitet af Cd i jorden ved at øge pH-værdien og ændre jordens kationbytningskapacitet (CEC), jordens saltmætning (BS) og jordens redoxpotentiale (Eh)3,11 effektivitet. Derudover leverer kalk en stor mængde Ca2+, som danner ionisk antagonisme med Cd2+, konkurrerer om rodadsorptionssteder, forhindrer Cd-transport til skuddet og har lav biologisk toksicitet. Med tilsætning af 50 mmol l-1 Ca under Cd-stress blev Cd-transporten i sesamblade hæmmet, og Cd-akkumuleringen blev reduceret med 80%. Talrige relaterede undersøgelser er blevet rapporteret om ris (Oryza sativa L.) og andre afgrøder12,13.
Sprøjtning af afgrøders blade for at kontrollere ophobningen af ​​tungmetaller er en ny metode til håndtering af tungmetaller i de senere år. Princippet er primært relateret til chelateringsreaktionen i planteceller, som forårsager, at tungmetaller aflejres på cellevæggen og hæmmer planters optagelse af tungmetaller14,15. Som et stabilt dicarboxylsyrechelateringsmiddel kan oxalsyre direkte chelatere tungmetalioner i planter og derved reducere toksiciteten. Undersøgelser har vist, at oxalsyre i sojabønner kan chelatere Cd2+ og frigive Cd-holdige krystaller gennem trichomes apikale celler, hvilket reducerer kroppens Cd2+-niveauer16. Oxalsyre kan regulere jordens pH-værdi, øge superoxiddismutase (SOD), peroxidase (POD) og katalase (CAT) aktiviteter og regulere infiltration af opløseligt sukker, opløseligt protein, frie aminosyrer og prolin. Metaboliske modulatorer 17,18. Sure stoffer og overskydende Ca2+ i oxalatplanter danner calciumoxalatbundfald under påvirkning af kimproteiner. Regulering af Ca2+-koncentrationen i planter kan effektivt regulere opløst oxalsyre og Ca2+ i planter og undgå overdreven ophobning af oxalsyre og Ca2+19,20.
Mængden af ​​tilført kalk er en af ​​de vigtigste faktorer, der påvirker effekten af ​​restaureringen. Det er blevet fastslået, at forbruget af kalk varierer fra 750 til 6000 kg·h·m−2. For sure jorde med pH 5,0-5,5 var effekten af ​​kalktilførsel ved en dosis på 3000-6000 kg·h·m−2 signifikant højere end ved en dosis på 750 kg·h·m−221. Imidlertid vil overdreven tilførsel af kalk forårsage nogle negative effekter på jorden, såsom store ændringer i jordens pH og jordkomprimering22. Derfor satte vi CaO-behandlingsniveauerne til 0, 750, 2250 og 3750 kg·h·m−2. Da oxalsyre blev tilført Arabidopsis, viste det sig, at Ca2+ var signifikant reduceret ved 10 mM L-1, og CRT-genfamilien, der påvirker Ca2+-signalering, var stærkt responsiv20. Akkumuleringen af ​​nogle tidligere undersøgelser gjorde det muligt for os at bestemme koncentrationen af ​​dette eksperiment og fortsætte med at studere interaktionen mellem eksogene tilsætningsstoffer på Ca2+ og Cd2+23,24,25. Denne undersøgelse har derfor til formål at undersøge den reguleringsmæssige mekanisme for virkningerne af topisk kalkpåføring og bladsprøjtning med oxalsyre på Cd-indholdet og stresstolerancen af ​​Panax notoginseng i Cd-forurenede jorde og yderligere udforske de bedste måder og midler til at garantere medicinsk kvalitet. Exit Panax notoginseng. Det giver værdifuld information til at vejlede udvidelsen af ​​urteagtig dyrkning i cadmiumforurenede jorde og levering af bæredygtig produktion af høj kvalitet for at imødekomme markedets efterspørgsel efter lægemidler.
Med den lokale sort Wenshan notoginseng som materiale blev der udført et feltforsøg i Lannizhai (24°11′N, 104°3′Ø, højde 1446 m), Qiubei County, Wenshan-præfekturet, Yunnan-provinsen. Den gennemsnitlige årstemperatur er 17°C, og den gennemsnitlige årlige nedbør er 1250 mm. Baggrundsværdier for den undersøgte jord: TN 0,57 g kg-1, TP 1,64 g kg-1, TC 16,31 g kg-1, RH 31,86 g kg-1, alkalisk hydrolyseret N 88,82 mg kg-1, effektiv P 18,55 mg kg-1, tilgængelig K 100,37 mg kg-1, total Cd 0,3 mg kg-1 og pH 5,4.
Den 10. december blev der i 2017 påført 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) og kalk (0,750, 2250 og 3750 kg h m-2), som blev blandet med muldjorden 0-10 cm i hvert parcel. Hver behandling blev gentaget 3 gange. Forsøgsparklerne var placeret tilfældigt, og arealet af hvert parcel var 3 m2. Et år gamle Panax notoginseng-kimplanter blev omplantet efter 15 dages dyrkning i jord. Ved brug af skyggenet er lysintensiteten af ​​Panax notoginseng i skyggekronen omkring 18 % af den normale naturlige lysintensitet. Dyrk i henhold til lokale traditionelle dyrkningsmetoder. Ved modenhedsstadiet af Panax notoginseng i 2019 vil oxalsyre blive sprøjtet som natriumoxalat. Koncentrationen af ​​oxalsyre var henholdsvis 0, 0,1 og 0,2 mol l-1, og pH-værdien blev justeret til 5,16 med NaOH for at efterligne den gennemsnitlige pH-værdi for restfiltratet. Sprøjt bladenes øvre og nedre overflader en gang om ugen kl. 8. Efter sprøjtning 4 gange blev 3 år gamle Panax notoginseng-planter høstet i uge 5.
I november 2019 blev tre år gamle Panax notoginseng-planter behandlet med oxalsyre indsamlet i marken. Nogle prøver af 3 år gamle Panax notoginseng-planter, der skulle testes for fysiologisk metabolisme og enzymatisk aktivitet, blev anbragt i fryserør, hurtigt frosset ned i flydende nitrogen og derefter overført til et køleskab ved -80°C. Andelen af ​​modent stadium i rodprøverne skal bestemmes for Cd og indholdet af den aktive ingrediens. Efter vask med postevand tørres prøverne ved 105°C i 30 minutter, massen holdes ved 75°C, og prøverne males i en morter.
Vej 0,2 g tørrede planteprøver af i en Erlenmeyer-kolbe, tilsæt 8 ml HNO3 og 2 ml HClO4, og tilslut kolben natten over. Næste dag placeres tragten med en buet hals i en trekantet kolbe til elektrotermisk nedbrydning, indtil der dannes hvid røg, og nedbrydningsopløsningen bliver klar. Efter afkøling til stuetemperatur blev blandingen overført til en 10 ml målekolbe. Cd-indholdet blev bestemt på et atomabsorptionsspektrometer (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA). (GB/T 23739-2009).
Vej 0,2 g tørrede planteprøver af i en 50 ml plastikflaske, tilsæt 10 ml 1 mol l-1 HCL, luk flasken, ryst den i 15 timer og filtrer. Brug en pipette til at trække den nødvendige mængde filtrat op til den passende fortynding, og tilsæt SrCl2-opløsningen for at bringe Sr2+-koncentrationen op på 1 g L-1. Ca-indholdet blev bestemt ved hjælp af et atomabsorptionsspektrometer (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA).
Malondialdehyd (MDA), superoxiddismutase (SOD), peroxidase (POD) og katalase (CAT) referencekitmetode (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., produktregistreringsnummer), brug det tilsvarende målekit nr.: Jingyaodianji (kvasi) word 2013 nr. 2400147).
Afvej 0,05 g af Panax notoginseng-prøven, og tilsæt anthron-svovlsyrereagenset langs siden af ​​røret. Ryst røret i 2-3 sekunder for at blande væsken grundigt. Placer røret på reagensglasstativet i 15 minutter. Indholdet af opløselige sukkerarter blev bestemt ved hjælp af UV-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelængde på 620 nm.
Afvej 0,5 g af en frisk prøve af Panax notoginseng, mal den til et homogenat med 5 ml destilleret vand og centrifuger ved 10.000 g i 10 minutter. Fortynd supernatanten til et fast volumen. Coomassie Brilliant Blue-metoden blev anvendt. Indholdet af opløseligt protein blev bestemt ved hjælp af spektrofotometri i de ultraviolette og synlige områder af spektret (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelængde på 595 nm og beregnet ud fra standardkurven for bovint serumalbumin.
Vej 0,5 g frisk prøve, tilsæt 5 ml 10% eddikesyre for at male og homogenisere, filtrer og fortynd til konstant volumen. Kromogen metode med ninhydrinopløsning. Indholdet af frie aminosyrer blev bestemt ved ultraviolet-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelængde på 570 nm og beregnet ud fra standard leucinkurven.
Vej 0,5 g af en frisk prøve, tilsæt 5 ml af en 3% opløsning af sulfosalicylsyre, opvarm i et vandbad og ryst i 10 minutter. Efter afkøling blev opløsningen filtreret og fortyndet til et konstant volumen. Den kromogene ninhydrin-metode blev anvendt. Prolinindholdet blev bestemt ved UV-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelængde på 520 nm og beregnet ud fra prolinstandardkurven.
Indholdet af saponiner blev bestemt ved højtryksvæskekromatografi (HPLC) i overensstemmelse med Folkerepublikken Kinas farmakopé (udgave 2015). Grundprincippet for HPLC er at bruge en højtryksvæske som mobil fase og at anvende en yderst effektiv separationsteknologi på en stationær fasekolonne til ultrafine partikler. Betjeningsfærdighederne er som følger:
HPLC-betingelser og systemegnethedstest (Tabel 1): Gradienteluering blev udført i henhold til følgende tabel ved anvendelse af silicagel bundet med octadecylsilan som fyldstof, acetonitril som mobil fase A, vand som mobil fase B, og detektionsbølgelængden var 203 nm. Antallet af teoretiske kopper beregnet ud fra R1-toppen af ​​Panax notoginseng-saponiner bør være mindst 4000.
Fremstilling af referenceopløsningen: Afvej ginsenosiderne Rg1, ginsenosiderne Rb1 og notoginsenosiderne R1 nøjagtigt, og tilsæt methanol for at opnå en blandet opløsning af 0,4 mg ginsenosid Rg1, 0,4 mg ginsenosid Rb1 og 0,1 mg notoginsenosid R1 pr. ml.
Tilberedning af testopløsning: Afvej 0,6 g Sanxin-pulver og tilsæt 50 ml methanol. Blandingen blev vejet (W1) og henstod natten over. Den blandede opløsning blev derefter let kogt i et vandbad ved 80° C i 2 timer. Efter afkøling vejes den blandede opløsning, og den resulterende methanol tilsættes den første masse af W1. Ryst derefter godt og filtrer. Filtratet henstod til bestemmelse.
Saponinindholdet blev nøjagtigt absorberet af 10 µl af standardopløsningen og 10 µl af filtratet og injiceret i HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standardkurve: Bestemmelse af Rg1, Rb1, R1 blandet standardopløsning, kromatografibetingelserne er de samme som ovenfor. Beregn standardkurven med det målte topareal på y-aksen og koncentrationen af ​​saponin i standardopløsningen på abscissen. Indsæt det målte topareal af prøven i standardkurven for at beregne saponinkoncentrationen.
Afvej en 0,1 g prøve af P. notogensings, og tilsæt 50 ml 70% CH3OH-opløsning. Soniker i 2 timer, og centrifuger derefter ved 4000 rpm i 10 minutter. Tag 1 ml af supernatanten og fortynd den 12 gange. Indholdet af flavonoider blev bestemt ved ultraviolet-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelængde på 249 nm. Quercetin er et standardstof, der findes i rigelige mængder8.
Data blev organiseret ved hjælp af Excel 2010-software. Variansanalyse af data blev evalueret ved hjælp af SPSS Statistics 20-software. Billede tegnet af origin Pro 9.1. Den beregnede statistik inkluderer middelværdi ± standardafvigelse. Udsagn om statistisk signifikans er baseret på P < 0,05.
I tilfælde af bladsprøjtning med samme koncentration af oxalsyre steg Ca-indholdet i rødderne af Panax notoginseng signifikant med stigende kalktilførsel (Tabel 2). Sammenlignet med ingen kalktilførsel steg Ca-indholdet med 212% ved 3750 kg ppm kalk uden oxalsyresprøjtning. Ved samme kalktilførselsmængde steg calciumindholdet en smule med stigende sprøjtet oxalsyrekoncentration.
Indholdet af Cd i rødderne varierede fra 0,22 til 0,70 mg/kg. Ved den samme sprøjtekoncentration af oxalsyre faldt indholdet af 2250 kg hm-2 Cd signifikant med stigende kalkpåføringsmængde. Sammenlignet med kontrolgruppen faldt Cd-indholdet med 68,57%, når rødderne blev sprøjtet med 2250 kg gm-2 kalk og 0,1 mol l-1 oxalsyre. Ved påføring uden kalk og 750 kg hm-2 kalk faldt Cd-indholdet i rødderne af Panax notoginseng signifikant med stigende oxalsyresprøjtekoncentration. Med tilførsel af 2250 kg kalk gm-2 og 3750 kg kalk gm-2 faldt Cd-indholdet i roden først og steg derefter med en stigning i koncentrationen af ​​oxalsyre. Derudover viste 2D-analyse, at Ca-indholdet i Panax notoginseng-roden var signifikant påvirket af kalk (F = 82,84**), Cd-indholdet i Panax notoginseng-roden var signifikant påvirket af kalk (F = 74,99**) og oxalsyre. (F = 74,99**). F = 7,72*).
Med en stigning i mængden af ​​kalk og koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre faldt indholdet af MDA signifikant. Der blev ikke fundet nogen signifikant forskel i MDA-indholdet mellem Panax notoginseng-rødder behandlet med kalk og 3750 kg g/m2 kalk. Ved anvendelsesmængder på 750 kg hm-2 og 2250 kg hm-2 kalk var MDA-indholdet i 0,2 mol l-1 oxalsyre ved sprøjtning henholdsvis 58,38% og 40,21% lavere end i ikke-sprøjtet oxalsyre. Indholdet af MDA (7,57 nmol g-1) var lavest, når der blev tilsat 750 kg hm-2 kalk og 0,2 mol l-1 oxalsyre (fig. 1).
Effekt af bladsprøjtning med oxalsyre på malondialdehydindholdet i Panax notoginseng-rødder under cadmiumstress [J]. P < 0,05). Samme nedenfor.
Med undtagelse af tilførsel af 3750 kg h m-2 kalk blev der ikke observeret nogen signifikant forskel i SOD-aktiviteten i Panax notoginseng-rodsystemet. Ved anvendelse af kalk 0, 750 og 2250 kg hm-2 var SOD-aktiviteten ved sprøjtning med 0,2 mol l-1 oxalsyre signifikant højere end uden behandling med oxalsyre, hvilket steg med henholdsvis 177,89%, 61,62% og 45,08%. SOD-aktiviteten (598,18 enheder g-1) i rødderne var højest, når de blev behandlet uden kalk og sprøjtet med 0,2 mol l-1 oxalsyre. Ved samme koncentration uden oxalsyre eller sprøjtet med 0,1 mol l-1 oxalsyre steg SOD-aktiviteten med stigende mængde kalk. SOD-aktiviteten faldt signifikant efter sprøjtning med 0,2 mol L-1 oxalsyre (fig. 2).
Effekt af bladsprøjtning med oxalsyre på aktiviteten af ​​superoxiddismutase, peroxidase og katalase i Panax notoginseng-rødder under cadmiumstress [J].
I lighed med SOD-aktiviteten i rødder var POD-aktiviteten i rødder (63,33 µmol g-1) højest, når den blev sprøjtet uden kalk, og 0,2 mol L-1 oxalsyre, hvilket var 148,35 % højere end kontrolgruppen (25,50 µmol g-1). POD-aktiviteten steg først og faldt derefter med stigende oxalsyre-sprøjtekoncentration og 3750 kg hm−2 kalkbehandling. Sammenlignet med behandling med 0,1 mol l-1 oxalsyre faldt POD-aktiviteten med 36,31 %, når den blev behandlet med 0,2 mol l-1 oxalsyre (fig. 2).
Bortset fra sprøjtning med 0,2 mol l-1 oxalsyre og påføring af 2250 kg hm-2 eller 3750 kg hm-2 kalk, var CAT-aktiviteten signifikant højere end kontrolgruppen. CAT-aktiviteten ved behandling med 0,1 mol l-1 oxalsyre og behandling med kalk 0,2250 kg h m-2 eller 3750 kg h m-2 steg med henholdsvis 276,08%, 276,69% ​​og 33,05% sammenlignet med ingen oxalsyrebehandling. CAT-aktiviteten af ​​rødder (803,52 µmol g-1) behandlet med 0,2 mol l-1 oxalsyre var den højeste. CAT-aktiviteten (172,88 µmol g-1) var den laveste ved behandlingen af ​​3750 kg hm-2 kalk og 0,2 mol l-1 oxalsyre (fig. 2).
Bivariat analyse viste, at Panax notoginseng CAT-aktivitet og MDA signifikant korrelerede med mængden af ​​oxalsyre- eller kalksprøjtning og begge behandlinger (Tabel 3). SOD-aktivitet i rødder var stærkt korreleret med kalk- og oxalsyrebehandling eller oxalsyresprøjtningskoncentration. Rod POD-aktivitet korrelerede signifikant med mængden af ​​påført kalk eller med samtidig påføring af kalk og oxalsyre.
Indholdet af opløseligt sukker i rodfrugter faldt med en stigning i mængden af ​​kalk og koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre. Der var ingen signifikant forskel i indholdet af opløseligt sukker i rødderne af Panax notoginseng uden kalk og med sprøjtning på 750 kg·h·m−2 kalk. Ved sprøjtning med 2250 kg hm⁻² kalk var indholdet af opløseligt sukker signifikant højere ved behandling med 0,2 mol l⁻¹ oxalsyre end ved sprøjtning med ikke-oxalsyre, som steg med 22,81%. Ved sprøjtning med kalk i en mængde på 3750 kg·h·m⁻¹ faldt indholdet af opløseligt sukker signifikant med en stigning i koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre. Indholdet af opløseligt sukker ved sprøjtebehandlingen med 0,2 mol L⁻¹ oxalsyre var 38,77% lavere end ved behandlingen uden oxalsyrebehandling. Derudover havde sprøjtebehandling med 0,2 mol l-1 oxalsyre det laveste indhold af opløseligt sukker på 205,80 mg g-1 (fig. 3).
Effekt af bladsprøjtning med oxalsyre på indholdet af totalt opløseligt sukker og opløseligt protein i rødderne af Panax notoginseng under cadmiumstress [J].
Indholdet af opløseligt protein i rødderne faldt med en stigning i påføringsmængden af ​​kalk og oxalsyre. I fravær af kalk var indholdet af opløseligt protein i sprøjtebehandlingen med 0,2 mol l-1 oxalsyre signifikant lavere end i kontrolgruppen, med 16,20%. Ved påføring af kalk på 750 kg hm-2 blev der ikke observeret nogen signifikant forskel i indholdet af opløseligt protein i rødderne af Panax notoginseng. Ved en kalkpåføringsmængde på 2250 kg h m-2 var indholdet af opløseligt protein i oxalsyresprøjtebehandlingen på 0,2 mol l-1 signifikant højere end i ikke-oxalsyresprøjtebehandlingen (35,11%). Ved påføring af kalk med 3750 kg h m-2 faldt indholdet af opløseligt protein signifikant med stigende oxalsyresprøjtekoncentration, og indholdet af opløseligt protein (269,84 µg g-1) var lavest ved behandling med 0,2 mol l-1 ved sprøjtning med oxalsyre (fig. 3).
Der blev ikke fundet nogen signifikant forskel i indholdet af frie aminosyrer i rødderne af Panax notoginseng i fravær af kalk. Med en stigning i koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre og en kalkpåføringsmængde på 750 kg hm-2 faldt indholdet af frie aminosyrer først og derefter steg det. Påføring af behandling med 2250 kg hm-2 kalk og 0,2 mol l-1 oxalsyre øgede indholdet af frie aminosyrer signifikant med 33,58% sammenlignet med ingen behandling med oxalsyre. Med en stigning i koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre og tilførsel af 3750 kg·hm-2 kalk faldt indholdet af frie aminosyrer signifikant. Indholdet af frie aminosyrer i 0,2 mol L-1 oxalsyresprøjtebehandlingen var 49,76% lavere end i behandlingen uden oxalsyrebehandling. Indholdet af frie aminosyrer var maksimalt ved behandling uden behandling med oxalsyre og udgjorde 2,09 mg/g. Indholdet af frie aminosyrer (1,05 mg g-1) var lavest ved sprøjtning med 0,2 mol l-1 oxalsyre (fig. 4).
Effekt af bladsprøjtning med oxalsyre på indholdet af frie aminosyrer og prolin i rødderne af Panax notoginseng under cadmiumstress [J].
Indholdet af prolin i rødderne faldt med en stigning i mængden af ​​kalk og oxalsyre. Der var ingen signifikant forskel i prolinindholdet i Panax notoginseng i fravær af kalk. Med en stigning i koncentrationen ved sprøjtning med oxalsyre og kalkpåføringsmængder på 750 og 2250 kg hm-2 faldt og steg prolinindholdet først. Prolinindholdet i sprøjtebehandlingen med 0,2 mol l-1 oxalsyre var signifikant højere end prolinindholdet i sprøjtebehandlingen med 0,1 mol l-1 oxalsyre, som steg med henholdsvis 19,52 % og 44,33 %. Ved påføring af 3750 kg·hm-2 kalk faldt prolinindholdet signifikant med en stigning i koncentrationen ved sprøjtning med oxalsyre. Prolinindholdet efter sprøjtning med 0,2 mol l-1 oxalsyre var 54,68 % lavere end uden oxalsyre. Indholdet af prolin var det laveste og udgjorde 11,37 μg/g ved behandling med 0,2 mol/l oxalsyre (fig. 4).
Indholdet af totale saponiner i Panax notoginseng var Rg1>Rb1>R1. Der var ingen signifikant forskel i indholdet af de tre saponiner med stigende koncentration af oxalsyrespray og ingen kalk (Tabel 4).
Indholdet af R1 ved sprøjtning med 0,2 mol l-1 oxalsyre var signifikant lavere end uden sprøjtning med oxalsyre og med brug af kalk 750 eller 3750 kg·h·m-2. Med en oxalsyrekoncentration på 0 eller 0,1 mol l-1 var der ingen signifikant forskel i R1-indholdet ved en stigning i kalkpåføringsmængden. Ved en sprøjtekoncentration af oxalsyre på 0,2 mol l-1 var R1-indholdet på 3750 kg hm-2 kalk signifikant lavere end på 43,84% uden kalk (Tabel 4).
Indholdet af Rg1 steg først og faldt derefter med stigende koncentration af sprøjtning med oxalsyre og en kalkpåføringsmængde på 750 kg·h·m−2. Ved en kalkpåføringsmængde på 2250 eller 3750 kg·h·m−2 faldt Rg1-indholdet med stigende oxalsyrekoncentration. Ved den samme sprøjtekoncentration af oxalsyre steg indholdet af Rg1 først og faldt derefter med en stigning i kalkpåføringsmængden. Sammenlignet med kontrolgruppen var Rg1-indholdet, bortset fra tre sprøjtekoncentrationer af oxalsyre og 750 kg·h·m−2, højere end kontrollgruppen. Rg1-indholdet i rødderne fra andre behandlinger var lavere end kontrollgruppen. Rg1-indholdet var højest ved sprøjtning med 750 kg gm−2 kalk og 0,1 mol l−1 oxalsyre, hvilket var 11,54 % højere end kontrollgruppen (Tabel 4).
Indholdet af Rb1 steg først og faldt derefter med stigende koncentration ved sprøjtning med oxalsyre og en kalkpåføringsmængde på 2250 kg hm-2. Efter sprøjtning med 0,1 mol l-1 oxalsyre nåede Rb1-indholdet et maksimum på 3,46 %, hvilket er 74,75 % højere end uden sprøjtning med oxalsyre. Med andre kalkbehandlinger var der ingen signifikant forskel mellem forskellige oxalsyre-sprøjtekoncentrationer. Ved sprøjtning med 0,1 og 0,2 mol l-1 oxalsyre faldt indholdet af Rb1 først og derefter med stigende mængde tilsat kalk (tabel 4).
Ved den samme koncentration af sprøjtet oxalsyre steg indholdet af flavonoider først og faldt derefter med en stigning i den anvendte kalkmængde. Ingen kalk eller 3750 kg hm-2 kalk sprøjtet med forskellige koncentrationer af oxalsyre viste en signifikant forskel i flavonoidindholdet. Når kalk blev påført med en mængde på 750 og 2250 kg h m-2, steg indholdet af flavonoider først og faldt derefter med en stigning i koncentrationen af ​​oxalsyre. Ved behandling med en mængde på 750 kg hm-2 og sprøjtning med 0,1 mol l-1 oxalsyre var indholdet af flavonoider det højeste og udgjorde 4,38 mg g-1, hvilket er 18,38 % højere end kalk ved samme mængde uden sprøjtning med oxalsyre. Indholdet af flavonoider under sprøjtning med oxalsyre 0,1 mol l-1 steg med 21,74% sammenlignet med behandling uden sprøjtning med oxalsyre og kalkbehandling med 2250 kg hm-2 (fig. 5).
Effekt af oxalat-bladsprøjtning på flavonoidindhold i Panax notoginseng-rødder under cadmiumstress [J].
Bivariat analyse viste, at indholdet af opløseligt sukker i Panax notoginseng korrelerede signifikant med mængden af ​​påført kalk og koncentrationen af ​​sprøjtet oxalsyre. Indholdet af opløseligt protein i rodfrugter korrelerede signifikant med mængden af ​​kalk, både kalk og oxalsyre. Indholdet af frie aminosyrer og prolin i rødderne korrelerede signifikant med mængden af ​​kalk, koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre, kalk og oxalsyre (Tabel 5).
Indholdet af R1 i rødderne af Panax notoginseng korrelerede signifikant med koncentrationen af ​​sprøjtning med oxalsyre, mængden af ​​påført kalk, kalk og oxalsyre. Flavonoidindholdet korrelerede signifikant med koncentrationen af ​​sprøjtet oxalsyre og mængden af ​​påført kalk.
Mange tilsætningsstoffer er blevet brugt til at reducere planters Cd ved at immobilisere Cd i jorden, såsom kalk og oxalsyre30. Kalk bruges i vid udstrækning som et jordtilsætningsstof til at reducere cadmiumindholdet i afgrøder31. Liang et al.32 rapporterede, at oxalsyre også kan bruges til at genoprette jord forurenet med tungmetaller. Efter påføring af forskellige koncentrationer af oxalsyre på forurenet jord steg jordens organiske materiale, kationbytningskapaciteten faldt, og pH-værdien steg med 33. Oxalsyre kan også reagere med metalioner i jorden. Under Cd-stress steg Cd-indholdet i Panax notoginseng signifikant sammenlignet med kontrolgruppen. Men når der blev brugt kalk, faldt det signifikant. I denne undersøgelse nåede Cd-indholdet i roden den nationale standard (Cd-grænse: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834) ved tilførsel af 750 kg hm-2 kalk, og effekten ved tilførsel af 2250 kg hm-2 kalk fungerer bedst med kalk. Tilførsel af kalk skabte et stort antal konkurrenceområder mellem Ca2+ og Cd2+ i jorden, og tilsætning af oxalsyre kunne reducere Cd-indholdet i rødderne af Panax notoginseng. Cd-indholdet i Panax notoginseng-rødderne blev imidlertid signifikant reduceret ved kombinationen af ​​kalk og oxalsyre, hvilket nåede den nationale standard. Ca2+ i jorden adsorberes på rodoverfladen under massestrømning og kan optages af rodceller gennem calciumkanaler (Ca2+-kanaler), calciumpumper (Ca2+-AT-Pase) og Ca2+/H+ antiportere og derefter transporteres horisontalt til rodveddet 23. Indholdet af Ca i roden var signifikant negativt korreleret med Cd-indholdet (P<0,05). Indholdet af Cd faldt med en stigning i Ca-indholdet, hvilket stemmer overens med opfattelsen af ​​antagonismen mellem Ca og Cd. Variansanalyse viste, at mængden af ​​kalk signifikant påvirkede Ca-indholdet i rødderne af Panax notoginseng. Pongrac et al. 35 rapporterede, at Cd binder sig til oxalat i calciumoxalatkrystaller og konkurrerer med Ca. Imidlertid var reguleringen af ​​Ca ved oxalat ikke signifikant. Dette viste, at udfældningen af ​​calciumoxalat dannet af oxalsyre og Ca2+ ikke var en simpel udfældning, og at den samtidige udfældning kan kontrolleres af forskellige metaboliske veje.