銅脅迫對(duì)人參生理參數(shù)和品質(zhì)的影響研究

代鳴濤 梁 佳 郝甜甜 丁萬博 楊 鶴 許永華

（人參新品種選育與開發(fā)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，吉林 長(zhǎng)春 130118）

人參（PanaxginsengC.A.Meyer）為五加科人參屬多年生宿根性草本植物，具有固脫生津、補(bǔ)氣養(yǎng)血等多種功效，被稱為“百草之王”［1］。人參國(guó)內(nèi)產(chǎn)地主要分布于我國(guó)東北地區(qū)，是吉林省重要經(jīng)濟(jì)作物［2］。人參是藥食兩用產(chǎn)品，2020年版《中華人民共和國(guó)藥典》［1］規(guī)定人參銅含量不得超過20 mg·kg-1，GB 15199-94《食品中銅限量衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》［3］規(guī)定食品中銅的含量應(yīng)≤10 mg·kg-1，2014年，《全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)》［4］顯示我國(guó)16.1%的土壤受到不同程度污染，其中銅污染物點(diǎn)位超標(biāo)率達(dá)2.1%。特別是近些年來高銅農(nóng)藥和肥料的大量使用和工業(yè)三廢排放導(dǎo)致部分農(nóng)田土壤銅污染嚴(yán)重［5］。正常情況下植物體內(nèi)銅含量為5～30 mg·kg-1［6］。有研究發(fā)現(xiàn)，過量銅會(huì)導(dǎo)致辣椒（Capsicum annuumLinn.）發(fā)育不良，表現(xiàn)為各器官鮮重下降［7］。外源施加銅濃度為100 mg·kg-1時(shí)，空心菜（Ipomoea aquaticaForssk.）株高最大，當(dāng)銅濃度繼續(xù)增加至超過銅毒性閾值時(shí)，其根系最先受損，吸水能力變差，后伴隨植株干枯、新葉皺縮卷曲、生物量嚴(yán)重降低等現(xiàn)象［8］。因此，全面了解土壤與植物中的銅含量對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響對(duì)解決全球作物產(chǎn)量問題有重大意義。

植物通過各種吸收、運(yùn)輸和抗氧化防御過程來抵抗銅的損傷。重金屬脅迫下，植物通過啟動(dòng)抗氧化系統(tǒng)來清除體內(nèi)多余的活性氧（reactive oxygen species，ROS）。研究證明，銅能夠提高編碼不同抗氧化劑，如過氧化物酶（peroxidase，POD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）的基因轉(zhuǎn)錄水平［9］。在不同濃度銅（0.5、1、1.5、2 mmol·L-1）處理下，葡萄根系中的POD、SOD 和CAT 活性均隨濃度的增加先上升后下降［10］。同時(shí)細(xì)胞壁也是響應(yīng)重金屬脅迫信號(hào)分子和代謝所在的位點(diǎn)，也是銅積累的主要場(chǎng)所，并參與植物對(duì)重金屬脅迫的響應(yīng)過程［11］。有報(bào)道指出，蘋果植株將所吸收的大部分Cu2+固定在根系細(xì)胞壁和液泡中，并將其轉(zhuǎn)化為難溶性磷酸鹽或草酸鹽態(tài)等低毒或無毒化合物從而緩解Cu2+毒害［12］。木質(zhì)素是細(xì)胞壁的重要組成成分，有研究表明，在生物與非生物脅迫下，植物的普遍反應(yīng)之一是活性氧的積累［13］，并伴隨有木質(zhì)素含量的增加［14］。本研究通過分析不同濃度銅處理后人參抗氧化系統(tǒng)和木質(zhì)素含量及其酶活變化情況，旨在提高人參在生長(zhǎng)發(fā)育期間的抗逆性，為今后人參栽培解除銅毒害提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為三年生人參種苗，采于吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)藥園，在吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)溫室人工氣候室中進(jìn)行水培試驗(yàn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選擇大小、鮮重基本一致且無病害的三年生人參種苗，每個(gè)水培管中加入1.5 L 1/2 Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液，于2023年2月22日開始水培培養(yǎng)。培養(yǎng)10 d 后挑選長(zhǎng)勢(shì)一致弓形幼苗進(jìn)行銅脅迫處理，CuSO4濃度分別為0、50、150、300 和500 μmol·L-1，記為CK、A1、A2、A3和A4。處理期間每3 d更換一次營(yíng)養(yǎng)液，每天通氧6 h，光照培養(yǎng)室中晝夜條件為14 h/10 h，溫度為20 ℃，于處理21 d時(shí)取樣，每個(gè)處理5次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 人參不同部位銅含量的測(cè)定及亞細(xì)胞定位銅含量采用iCAP Q 三重四極桿電感耦合等離子質(zhì)譜儀（美國(guó)Thermo 公司）測(cè)定［15］。稱取0.4 g 在-80 ℃貯存的冷凍組織，用研缽研磨成粉末，并在預(yù)冷提取緩沖液（成分包括50 mmol·L-1Tris-HC1、250 mmol·L-1蔗糖、5 mmol·L-1抗壞血酸、1.0 mmol·L-1二硫赤蘚醇，pH值7.5）中均勻化。采用差速離心法將不同組織的亞細(xì)胞分離為細(xì)胞壁組分、可溶性組分（含液泡組分）和細(xì)胞器組分。將勻漿液于4 000 r·min-1離心15 min。第一批殘?jiān)饕羌?xì)胞壁組分。上清液在16 000 r·min-1下進(jìn)一步離心30 min。其殘?jiān)鼮榧?xì)胞器組分，上清液為可溶性組分。所有步驟均在4 ℃下進(jìn)行。將不同組分在145 ℃下用HNO3∶HCIO4（V∶V，2∶1）的氧化酸混合物進(jìn)行消解。待消解完畢，用去離子水定容至50 mL。最后使用三重四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀測(cè)定不同亞細(xì)胞組分中的銅含量。

1.3.2 丙二醛含量的測(cè)定 丙二醛含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸法［16］。

1.3.3 過氧化氫含量的測(cè)定 過氧化氫含量的測(cè)定采用苯酚-硫酸肽法［16］。

1.3.4 抗氧化酶活性的測(cè)定 超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和過氧化物酶（POD）活性的測(cè)定參照《植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》［17］。

1.3.5 木質(zhì)素含量的測(cè)定及木質(zhì)素染色 木質(zhì)素含量測(cè)定采用紫外分光光度法［18］、木質(zhì)素染色采用間苯三酚法。

1.3.6 木質(zhì)素合成途徑相關(guān)酶活性的測(cè)定 苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase，PAL）、肉桂醇脫氫酶（cinnamyl alcohol dehydrogenase，CAD）活性采用李孟園［19］的方法進(jìn)行測(cè)定，漆酶（laccase，LAC）活性采用劉清泉［20］的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.7 總皂苷含量的測(cè)定 參照2020年版《中華人民共和國(guó)藥典》［1］測(cè)定總皂苷含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2021 進(jìn)行初步統(tǒng)計(jì)，再利用SPSS 23 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），采用Duncan’s 法進(jìn)行多重比較，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P＜0.05 表示差異顯著。采用Graphpad Pism9.5 軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 銅脅迫對(duì)人參生長(zhǎng)的影響

由圖1 可知，隨著Cu2+脅迫程度的增強(qiáng)，地上地下部分干重和鮮重均出現(xiàn)下降趨勢(shì)，以500 μmol·L-1CuSO4處理（A4）降幅最大。與對(duì)照組（CK）相比，50 μmol·L-1CuSO4處理（A1）各指標(biāo)及150 μmol·L-1CuSO4處理（A2）地下部分干重均無顯著差異；其余組地上部分鮮重分別顯著下降了11.60%、50.78%和63.00%，地下部分鮮重分別顯著下降7.13%、27.52%和45.43%，地上部分干重分別顯著下降12.03%、40.52%和53.53%；300（A3）和500 μmol·L-1CuSO4處理地下干重分別顯著下降了43.41%和47.67%。

圖1 不同濃度銅脅迫對(duì)人參干重鮮重的影響Fig.1 Effect of different concentrations of copper stress on the dry and fresh weight of P.ginseng

Cu2+脅迫對(duì)人參生長(zhǎng)的影響見圖2，對(duì)照組人參生長(zhǎng)良好，葉片開展充分，葉面平滑，CuSO4處理濃度大于300 μmol·L-1時(shí)，人參生長(zhǎng)受到明顯抑制。與CK 相比，300 和500 μmol·L-1CuSO4處理莖長(zhǎng)縮短，葉片開始出現(xiàn)皺縮現(xiàn)象（圖2-A）。通過根部石蠟切片觀察發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組人參根表皮細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)正常，表皮細(xì)胞和韌皮部細(xì)胞結(jié)構(gòu)正常，界限分明，表皮細(xì)胞排列緊密（圖2-B）。但500 μmol·L-1CuSO4處理組人參根部細(xì)胞排列松散，部分薄壁細(xì)胞出現(xiàn)明顯被破壞情況（圖2-C）。

圖2 不同濃度銅脅迫對(duì)人參生長(zhǎng)的影響Fig.2 Effects of copper stress at different concentrations on the growth of P.ginseng

2.2 人參不同部位銅含量及亞細(xì)胞定位

不同濃度銅處理21 d后人參各部位銅含量及細(xì)胞壁所富集銅含量見表1。結(jié)果表明，銅脅迫整體顯著增加了人參各部位銅含量，且人參根莖葉銅含量均與處理濃度呈正相關(guān)并存在濃度依賴性。隨著Cu2+濃度增加，人參根莖葉中銅含量均出現(xiàn)上升趨勢(shì)。其中人參根莖葉中銅含量在500 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)較對(duì)照增幅高達(dá)784.66%、739.40%和1 103.06%。根部各處理細(xì)胞壁中銅含量占總銅含量的48.85%、55.27%、57.73%、38.44%和32.77%。莖部各處理細(xì)胞壁中銅含量占總銅含量的37.65%、30.18%、43.33%、25.15%和28.82%。葉部各處理細(xì)胞壁中銅含量占總銅含量的27.06%、38.30%、37.24%、21.47%和32.61%。

表1 人參不同部位銅含量及亞細(xì)胞定位Table 1 Determination of copper content and subcellular localization in different parts of P.ginseng

2.3 不同濃度銅處理對(duì)人參各部位丙二醛及過氧化氫含量的影響

由圖3可知，人參各部位MDA和過氧化氫含量均隨銅處理濃度的增加而上升，以500 μmol·L-1CuSO4處理最高。500 μmol·L-1CuSO4處理人參根和葉MDA含量分別是CK 的2.65 和1.96 倍；300 μmol·L-1CuSO4處理莖MDA含量是CK的2.18倍；根莖葉過氧化氫含量在500μmol·L-1CuSO4處理分別是CK的3.00、1.08和1.88倍。

圖3 不同濃度銅處理對(duì)人參各部位丙二醛及過氧化氫含量影響Fig.3 Effects of copper treatment with different concentrations on malondialdehyde and hydrogen peroxide contents in different parts of P.ginseng

2.4 不同濃度銅處理對(duì)人參各部位抗氧化酶活性的影響

由圖4-A 可知，隨著銅脅迫程度的增加，SOD 活性呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，根和葉SOD 活性在150 μmol·L-1CuSO4處理最強(qiáng)，莖則在300 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)活性最強(qiáng)。與對(duì)照組相比，150 μmol·L-1CuSO4處理根和葉SOD 活性較對(duì)照分別顯著上升了61.72% 和32.67%。300 μmol·L-1CuSO4處理莖部SOD 活性較對(duì)照顯著上升了16.42%，500 μmol·L-1CuSO4處理SOD活性則顯著下降了13.83%。

圖4 不同濃度銅處理對(duì)人參抗氧化酶活性的影響Fig.4 Effect of copper treatment with different concentrations on P.ginseng antioxidant enzymes

由圖4-B 可知，人參各部位POD 活性隨著銅脅迫程度的增大整體呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，根和葉在300 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)活性最強(qiáng)，莖在50 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)活性最強(qiáng)。300 μmol·L-1CuSO4處理根和葉POD 活性分別較對(duì)照顯著上升19.39%和36.64%。50 μmol·L-1CuSO4處理莖POD 活性較對(duì)照顯著上升150.78%。

由圖4-C可知，各部位CAT活性均在300 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)達(dá)到最高。人參根中CAT活性隨著銅脅迫程度的增大呈現(xiàn)先下降后上升再下降趨勢(shì)。500 μmol·L-1CuSO4處理根中CAT 活性較對(duì)照顯著下降24.39%，300 μmol·L-1CuSO4處理CAT 活性較對(duì)照顯著上升13.78%。人參莖中CAT 活性隨著銅脅迫程度的增大呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)，其中300 μmol·L-1CuSO4處理CAT 活性較對(duì)照顯著升高34.48%，500 μmol·L-1CuSO4處理CAT 活性較對(duì)照顯著下降15.88%。人參葉中CAT 活性隨著銅脅迫程度的增大呈現(xiàn)先降低后上升再下降的趨勢(shì)，其中500 μmol·L-1CuSO4處理CAT活性較對(duì)照顯著降低16.07%，300 mol·L-1CuSO4處理CAT活性較對(duì)照顯著上升17.78%。

2.5 不同濃度銅脅迫對(duì)人參各部位木質(zhì)素含量的影響

由圖5-A、B 可知，人參根切片染色結(jié)果表明，500 μmol·L-1CuSO4處理人參根中木質(zhì)素的積累量較CK 組增加。銅脅迫下中央大維管束（包括厚壁組織、木質(zhì)部和維管柱）木質(zhì)化組織的面積占比較對(duì)照組有所增加。說明銅脅迫處理可以誘導(dǎo)人參根部木質(zhì)素含量的積累，同時(shí)木質(zhì)化的區(qū)域也有明顯增加。

圖5 不同濃度銅處理對(duì)人參木質(zhì)素含量的影響Fig.5 Effect of copper treatment with different concentrations on the lignin content of P.ginseng

由圖5-C 可知，人參各組織中木質(zhì)素含量整體較對(duì)照顯著增加，均在500 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)含量最高。500 μmol·L-1CuSO4處理根莖葉中木質(zhì)素含量分別較對(duì)照顯著升高131.88%、131.88%和190.00%。同一濃度下，人參莖和根中的木質(zhì)素含量高于葉，且在脅迫處理下表現(xiàn)出了更加大幅的沉積。

2.6 不同濃度銅處理對(duì)木質(zhì)素相關(guān)合成酶活性的影響

由圖6-A 可知，與CK 相比，銅脅迫顯著提高了人參各部位PAL活性，各部位均以500 μmol·L-1CuSO4處理活性最強(qiáng)。500 μmol·L-1CuSO4處理根莖葉中PAL活性分別是CK 的3.07、4.55 和1.79 倍。葉片中PAL活性低于根和莖，可能與木質(zhì)化程度有關(guān)。

由圖6-B 可知，銅脅迫可以提高人參各部位CAD活性，均以500 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)的活性最強(qiáng)。500 μmol·L-1CuSO4處理根莖葉CAD 活性分別是CK的2.07、7.93和2.42倍。

由圖6-C 可知，銅脅迫可以提高人參各部位LAC活性，均以500 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)的LAC 活性最強(qiáng)。50 μmol·L-1CuSO4處理根和莖LAC 活性與CK 無顯著差異。人參各部位LAC活性在50 μmol·L-1CuSO4處理時(shí)分別是CK 的1.32、1.16 和1.17 倍。此外，莖的LAC活性始終高于根部和葉片。

2.7 不同濃度銅處理對(duì)人參總皂苷含量的影響

由圖7 可知，隨著銅處理濃度的增加，人參根和葉總皂苷含量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，低濃度時(shí)促進(jìn)總皂苷合成，高濃度則抑制總皂苷合成。與對(duì)照相比，50、150 和300 μmol·L-1CuSO4處理葉總皂苷含量分別顯著上升了39.34%、57.28%和42.79%，500 μmol·L-1CuSO4處理顯著下降了23.95%；50 和150 μmol·L-1CuSO4處理根總皂苷含量分別顯著上升了28.27%和61.69%，300 和500 μmol·L-1CuSO4處理顯著下降了21.94%和43.70%。

圖7 不同濃度銅處理對(duì)人參總皂苷含量的影響Fig.7 Effect of copper treatment with different concentrations on the total saponin P.ginseng

3 討論

3.1 不同水平銅脅迫對(duì)人參生長(zhǎng)的影響

銅雖然是植物必需微量營(yíng)養(yǎng)元素，對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要，但在高濃度下對(duì)植物有毒害作用，銅離子的毒性主要是由Cu（Ⅰ）和Cu（Ⅱ）較易相互轉(zhuǎn)變引起的［21］。有研究表明，高濃度銅脅迫顯著抑制了小麥種子的萌發(fā)及幼苗的生物量、根長(zhǎng)和葉綠素含量［22］。本研究結(jié)果表明，銅處理濃度增加使人參根莖葉中銅含量升高，銅脅迫對(duì)人參的毒害作用體現(xiàn)在高濃度會(huì)抑制人參的生長(zhǎng)發(fā)育，表現(xiàn)為株高、地上部和地下部干重鮮重降低，且抑制程度隨銅濃度的增加而不斷加深。同時(shí)在光學(xué)顯微鏡下觀察人參根部切片發(fā)現(xiàn)，高濃度銅脅迫會(huì)造成人參根部薄壁細(xì)胞松散、數(shù)量減少甚至破碎現(xiàn)象，充分證明高濃度銅脅迫會(huì)造成人參幼苗生長(zhǎng)發(fā)育緩慢甚至死亡。

3.2 不同水平銅脅迫對(duì)人參各部位銅含量、銅亞細(xì)胞分布的影響

細(xì)胞壁結(jié)合Cu2+，抑制Cu2+在細(xì)胞質(zhì)中的積累，是銅脅迫下植物的重要防御機(jī)制。亞細(xì)胞定位表明，大部分Cu2+位于外質(zhì)體，特別是細(xì)胞壁，只有少量的Cu2+存在于原生質(zhì)體中［23］。也有研究證明許多類型的植物通過將重金屬結(jié)合到細(xì)胞壁上來減輕重金屬脅迫［11］。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著銅離子濃度增加，人參各部位銅含量也隨之增加，人參根部細(xì)胞壁銅含量最多可占根部總銅含量的55.27%，這可能是由于細(xì)胞壁中木質(zhì)素等成分可以提供羧基等官能團(tuán)，這些官能團(tuán)可以吸附固定Cu2+，致使大部分Cu2+停留在細(xì)胞壁，從而緩解銅對(duì)細(xì)胞造成的傷害。

3.3 不同水平銅脅迫對(duì)人參抗氧化酶活性的影響

銅脅迫可誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生大量活性氧，導(dǎo)致膜脂質(zhì)過氧化，質(zhì)膜選擇透性降低，細(xì)胞內(nèi)含物質(zhì)外滲，丙二醛（MDA）含量升高，同時(shí)損傷光合細(xì)胞器，進(jìn)而影響植物物質(zhì)交換、光合作用等各種生理代謝過程的正常運(yùn)行［23］。本研究顯示，隨著銅處理濃度的升高，人參根莖葉H2O2和MDA 含量整體顯著升高，SOD 和POD活性則整體呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢(shì)，值得注意的是，莖和根中POD 活性高于葉，這可能是由于作為催化木質(zhì)素生物合成最后一步反應(yīng)的酶，過氧化物酶在此過程中起到的作用多樣化。CAT 雖然能特異清除H2O2，但其與H2O2的親和性并不高，因此CAT 活性在50μmol·L-1CuSO4處理反而下降，這與黃長(zhǎng)干［24］的研究結(jié)果一致。

3.4 不同水平銅脅迫對(duì)人參木質(zhì)素含量及其合成酶活性的影響

木質(zhì)素作為細(xì)胞壁的組成部分，是植物組織和器官中最豐富的化合物［25］。木質(zhì)素沉積為細(xì)胞壁提供了額外的強(qiáng)度和不透水性，可以保護(hù)植物組織免受損傷［26］。細(xì)胞壁木質(zhì)化與植物對(duì)非生物脅迫的抵抗力有關(guān)［27］。本研究發(fā)現(xiàn)，銅脅迫在超過50 μmol·L-1CuSO4處理后顯著促進(jìn)了人參根莖葉中木質(zhì)素的積累，且呈濃度依賴性。此外，Kovac 等［28］研究證實(shí)細(xì)胞壁中的木質(zhì)素沉積增強(qiáng)了植物對(duì)銅毒性的耐受性，同時(shí)發(fā)現(xiàn)銅誘導(dǎo)的蘿卜根尖中的木質(zhì)素沉積可以防止木質(zhì)部導(dǎo)管吸收外來有害物質(zhì)。由此推測(cè)，在本試驗(yàn)中，銅脅迫促進(jìn)木質(zhì)素合成有利于銅固定在細(xì)胞壁上，從而減輕銅對(duì)人參細(xì)胞的毒性。合成木質(zhì)素的苯丙素代謝途徑對(duì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)并增強(qiáng)其脅迫耐受性具有重要意義［29］。本研究發(fā)現(xiàn)，不同濃度銅脅迫促進(jìn)了木質(zhì)素合成，同時(shí)木質(zhì)素合成途徑上的相關(guān)酶活性上升，這是由于銅脅迫條件下刺激相關(guān)基因如TaPAL、Ta4CL、TaCAD和TaLAC的表達(dá)［30］。有研究表明上述幾種酶活性的增加介導(dǎo)了銅脅迫小麥幼苗葉片和根細(xì)胞壁的木質(zhì)化增強(qiáng)［14］，與本試驗(yàn)結(jié)果一致。

3.5 不同水平銅脅迫對(duì)人參總皂苷含量的影響

三萜人參皂苷是人參的重要次生代謝產(chǎn)物，當(dāng)生長(zhǎng)環(huán)境的光照、溫度、水分和營(yíng)養(yǎng)等條件發(fā)生變化或受到外來侵害時(shí)，人參和西洋參等植物會(huì)通過調(diào)節(jié)體內(nèi)的皂苷含量來應(yīng)答這些環(huán)境脅迫［31］。有研究表明，銅和鎘復(fù)合脅迫降低了三七中總酚、黃酮和皂苷含量［32］。本研究中，在低濃銅脅迫時(shí)，根和葉總皂苷含量隨濃度增加呈上升趨勢(shì)，在150 μmol·L-1CuSO4處理達(dá)到最大值，隨后開始下降。最佳防御假說從植物生理學(xué)的角度很好地解釋了這一現(xiàn)象，即植物在脅迫環(huán)境下生長(zhǎng)緩慢，植物受損的補(bǔ)償能力較差，而產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物的成本相對(duì)較低，次生代謝產(chǎn)物的防御收益增加，因此，植物在環(huán)境脅迫下將產(chǎn)生較多的次生代謝產(chǎn)物［33］。但因濃度過高時(shí)，細(xì)胞受損比較嚴(yán)重，總皂苷含量較空白組出現(xiàn)顯著下降。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，銅脅迫抑制了人參幼苗的生長(zhǎng)，降低了人參干重鮮重，破壞了細(xì)胞正常結(jié)構(gòu)，與對(duì)照相比，低濃度時(shí)總皂苷含量顯著上升，高濃度總皂苷含量顯著下降。另一方面，人參各部位銅含量隨著銅處理濃度的增加而顯著上升，且銅離子主要分布在細(xì)胞壁中。人參通過激活抗氧化酶活性、提高非抗氧化酶活性來清除ROS 并降低膜脂過氧化水平；由于銅主要分布在細(xì)胞壁中，導(dǎo)致人參各部位木質(zhì)素含量上升，從而增加人參抗性。綜上，銅處理會(huì)增強(qiáng)人參抗氧化系統(tǒng)和增加木質(zhì)素含量，同時(shí)生產(chǎn)上應(yīng)限制高銅農(nóng)藥和肥料的過度使用。