Salamat sa pagbisita sa Nature.com. Ang bersyon ng browser na iyong ginagamit ay may limitadong suporta sa CSS. Para sa pinakamahusay na resulta, inirerekomenda namin ang paggamit ng mas bagong bersyon ng iyong browser (o pag-off ng compatibility mode sa Internet Explorer). Samantala, upang matiyak ang patuloy na suporta, ipinapakita namin ang site nang walang styling o JavaScript.
Ang kontaminasyon ng Cadmium (Cd) ay nagdudulot ng potensyal na banta sa kaligtasan ng pagtatanim ng halamang gamot na Panax notoginseng sa Yunnan. Sa ilalim ng exogenous Cd stress, isinagawa ang mga eksperimento sa field upang maunawaan ang mga epekto ng paglalagay ng dayap (0, 750, 2250 at 3750 kg/h/m2) at foliar spraying na may oxalic acid (0, 0.1 at 0.2 mol/L) sa akumulasyon ng Cd at antioxidant. Mga sistematiko at panggamot na sangkap ng Panax notoginseng. Ipinakita ng mga resulta na sa ilalim ng Cd stress, ang pag-spray ng dayap at foliar na may oxalic acid ay maaaring magpataas ng nilalaman ng Ca2+ ng Panax notoginseng at mabawasan ang toxicity ng Cd2+. Ang pagdaragdag ng dayap at oxalic acid ay nagpataas ng aktibidad ng mga antioxidant enzyme at nagpabago sa metabolismo ng mga osmotic regulator. Ang pinakamahalaga ay ang pagtaas ng aktibidad ng CAT ng 2.77 beses. Sa ilalim ng impluwensya ng oxalic acid, ang aktibidad ng SOD ay tumaas sa 1.78 beses. Ang nilalaman ng MDA ay bumaba ng 58.38%. Mayroong napaka-makabuluhang ugnayan sa natutunaw na asukal, mga free amino acid, proline at natutunaw na protina. Ang dayap at oxalic acid ay maaaring magpataas ng nilalaman ng calcium ion (Ca2+) ng Panax notoginseng, bawasan ang nilalaman ng Cd, mapabuti ang resistensya sa stress ng Panax notoginseng, at dagdagan ang produksyon ng kabuuang saponin at flavonoid. Ang nilalaman ng Cd ang pinakamababa, 68.57% na mas mababa kaysa sa kontrol, at tumutugma sa karaniwang halaga (Cd≤0.5 mg kg-1, GB/T 19086-2008). Ang proporsyon ng SPN ay 7.73%, na umabot sa pinakamataas na antas sa lahat ng paggamot, at ang nilalaman ng flavonoid ay tumaas nang malaki ng 21.74%, na umabot sa karaniwang mga halagang medikal at pinakamainam na ani.
Ang Cadmium (Cd) ay isang karaniwang kontaminante sa mga lupang sinasaka, madaling lumipat at may malaking biyolohikal na toxicity. Iniulat nina El-Shafei et al2 na ang cadmium toxicity ay nakakaapekto sa kalidad at produktibidad ng mga halamang ginagamit. Ang labis na antas ng cadmium sa lupang sinasaka sa timog-kanlurang Tsina ay naging seryoso nitong mga nakaraang taon. Ang Lalawigan ng Yunnan ay ang kaharian ng biodiversity ng Tsina, kung saan ang mga uri ng halamang gamot ay nangunguna sa bansa. Gayunpaman, ang Lalawigan ng Yunnan ay mayaman sa yamang mineral, at ang proseso ng pagmimina ay hindi maiiwasang humahantong sa polusyon ng mabibigat na metal sa lupa, na nakakaapekto sa produksyon ng mga lokal na halamang gamot.
Ang Panax notoginseng (Burkill) Chen3) ay isang napakahalagang perennial herbaceous medicinal plant na kabilang sa genus na Panax ng pamilyang Araliaceae. Pinapabuti ng Panax notoginseng ang sirkulasyon ng dugo, inaalis ang pag-aalis ng dugo, at pinapawi ang sakit. Ang pangunahing lugar ng produksyon ay ang Wenshan Prefecture, Yunnan Province5. Mahigit sa 75% ng lupa sa mga lokal na lugar na tinataniman ng Panax notoginseng ginseng ay kontaminado ng cadmium, na may mga antas na nag-iiba mula 81% hanggang mahigit 100% sa iba't ibang lugar6. Ang nakalalasong epekto ng Cd ay makabuluhang binabawasan din ang produksyon ng mga sangkap na panggamot ng Panax notoginseng, lalo na ang mga saponin at flavonoid. Ang mga saponin ay isang uri ng glycosidic compound na ang mga aglycone ay triterpenoid o spirostanes. Ang mga ito ang pangunahing aktibong sangkap ng maraming tradisyonal na gamot na Tsino at naglalaman ng mga saponin. Ang ilang saponin ay mayroon ding antibacterial activity o mahahalagang biological activity tulad ng antipyretic, sedative, at anticancer effects7. Ang mga flavonoid ay karaniwang tumutukoy sa isang serye ng mga compound kung saan ang dalawang benzene ring na may phenolic hydroxyl groups ay konektado sa pamamagitan ng tatlong central carbon atoms. Ang pangunahing core ay 2-phenylchromanone 8. Ito ay isang malakas na antioxidant na maaaring epektibong sumipsip ng mga oxygen free radical sa mga halaman. Maaari rin nitong pigilan ang pagtagos ng mga inflammatory biological enzymes, magsulong ng paggaling ng sugat at pag-alis ng sakit, at magpababa ng antas ng kolesterol. Isa ito sa mga pangunahing aktibong sangkap ng Panax notoginseng. Mayroong agarang pangangailangan na tugunan ang problema ng kontaminasyon ng cadmium sa mga lupa sa mga lugar ng produksyon ng Panax ginseng at tiyakin ang produksyon ng mga mahahalagang sangkap nito na nakapagpapagaling.
Ang dayap ay isa sa malawakang ginagamit na passivator para sa stationary soil purification mula sa kontaminasyon ng cadmium10. Naaapektuhan nito ang adsorption at deposition ng Cd sa lupa sa pamamagitan ng pagbabawas ng bioavailability ng Cd sa lupa sa pamamagitan ng pagtaas ng pH value at pagbabago ng soil cation exchange capacity (CEC), soil salt saturation (BS) at soil redox potential (Eh)3, 11. Bukod pa rito, ang dayap ay nagbibigay ng malaking dami ng Ca2+, bumubuo ng ionic antagonism sa Cd2+, nakikipagkumpitensya para sa mga adsorption site sa mga ugat, pinipigilan ang transportasyon ng Cd sa lupa, at may mababang biological toxicity. Nang idagdag ang 50 mmol L-1 Ca sa ilalim ng Cd stress, ang transportasyon ng Cd sa mga dahon ng linga ay napigilan at ang akumulasyon ng Cd ay nabawasan ng 80%. Maraming katulad na pag-aaral ang naiulat sa palay (Oryza sativa L.) at iba pang mga pananim12,13.
Ang foliar spraying ng mga pananim upang makontrol ang akumulasyon ng mabibigat na metal ay isang bagong pamamaraan para sa pagkontrol ng mabibigat na metal nitong mga nakaraang taon. Ang prinsipyo nito ay pangunahing nauugnay sa reaksyon ng chelation sa mga selula ng halaman, na nagreresulta sa pagdedeposito ng mabibigat na metal sa dingding ng selula at pinipigilan ang pagsipsip ng mabibigat na metal ng mga halaman14,15. Bilang isang matatag na diacid chelating agent, ang oxalic acid ay maaaring direktang mag-chelate ng mga ion ng mabibigat na metal sa mga halaman, sa gayon ay binabawasan ang toxicity. Ipinakita ng pananaliksik na ang oxalic acid sa soybeans ay maaaring mag-chelate ng Cd2+ at maglabas ng mga kristal na naglalaman ng Cd sa pamamagitan ng mga upper trichome cell, na binabawasan ang antas ng Cd2+ sa katawan16. Ang oxalic acid ay maaaring mag-regulate ng pH ng lupa, mapahusay ang aktibidad ng superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) at catalase (CAT), at mag-regulate ng pagtagos ng natutunaw na asukal, natutunaw na protina, mga libreng amino acid at proline. Mga metabolic regulator17,18. Ang asido at labis na Ca2+ sa halaman ay bumubuo ng calcium oxalate precipitate sa ilalim ng aksyon ng mga nucleating protein. Ang pagkontrol sa konsentrasyon ng Ca2+ sa mga halaman ay maaaring epektibong makamit ang regulasyon ng natunaw na oxalic acid at Ca2+ sa mga halaman at maiwasan ang labis na akumulasyon ng oxalic acid at Ca2+19,20.
Ang dami ng dayap na inilapat ay isa sa mga pangunahing salik na nakakaimpluwensya sa epekto ng pagkukumpuni. Natuklasan na ang dosis ng dayap ay mula 750 hanggang 6000 kg/m2. Para sa acidic na lupa na may pH na 5.0~5.5, ang epekto ng paglalagay ng dayap sa dosis na 3000~6000 kg/h/m2 ay mas mataas nang malaki kaysa sa dosis na 750 kg/h/m221. Gayunpaman, ang labis na paglalagay ng dayap ay magreresulta sa ilang negatibong epekto sa lupa, tulad ng mga makabuluhang pagbabago sa pH ng lupa at pagsiksik ng lupa22. Samakatuwid, tinukoy namin ang mga antas ng paggamot ng CaO bilang 0, 750, 2250 at 3750 kg hm-2. Nang ilapat ang oxalic acid sa Arabidopsis thaliana, natuklasan na ang Ca2+ ay makabuluhang nabawasan sa konsentrasyon na 10 mmol L-1, at ang pamilya ng gene na CRT, na nakakaapekto sa Ca2+ signaling, ay tumugon nang malakas20. Ang akumulasyon ng ilang mga nakaraang pag-aaral ay nagbigay-daan sa amin upang matukoy ang konsentrasyon ng pagsubok na ito at higit pang pag-aralan ang epekto ng interaksyon ng mga exogenous supplement sa Ca2+ at Cd2+23,24,25. Samakatuwid, ang pag-aaral na ito ay naglalayong tuklasin ang mekanismo ng regulasyon ng exogenous lime at oxalic acid leaf spray sa nilalaman ng Cd at stress tolerance ng Panax notoginseng sa lupang kontaminado ng Cd at higit pang tuklasin ang mga paraan upang mas matiyak ang kalidad at bisa ng panggamot. Produksyon ng Panax notoginseng. Nagbibigay siya ng mahalagang gabay sa pagpapataas ng saklaw ng paglilinang ng mga halamang herbaceous sa mga lupang kontaminado ng cadmium at pagkamit ng mataas na kalidad at napapanatiling produksyon na kinakailangan ng merkado ng parmasyutiko.
Gamit ang lokal na uri ng ginseng na Wenshan Panax notoginseng bilang materyal, isang eksperimento sa bukid ang isinagawa sa Lannizhai, Qiubei County, Wenshan Prefecture, Yunnan Province (24°11′N, 104°3′E, altitude 1446 m). Ang average na taunang temperatura ay 17°C at ang average na taunang presipitasyon ay 1250 mm. Ang mga background value ng pinag-aralang lupa ay TN 0.57 g kg-1, TP 1.64 g kg-1, TC 16.31 g kg-1, OM 31.86 g kg-1, alkali hydrolyzed N 88.82 mg kg-1, phosphorus free. 18.55 mg kg-1, free potassium 100.37 mg kg-1, total cadmium 0.3 mg kg-1, pH 5.4.
Noong Disyembre 10, 2017, 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2·2.5H2O) at paggamot gamit ang dayap (0, 750, 2250 at 3750 kg/h/m2) ang hinalo at inilapat sa ibabaw ng lupa na may patong na 0~10 cm ang kapal sa bawat plot. Ang bawat paggamot ay inulit nang 3 beses. Ang mga plot ng pagsubok ay random na inilagay, ang bawat plot ay sumasaklaw sa isang lugar na 3 m2. Ang mga isang taong gulang na punla ng Panax notoginseng ay inilipat pagkatapos ng 15 araw na pagbubungkal. Kapag gumagamit ng lambat na pangtakip sa araw, ang tindi ng liwanag ng Panax notoginseng sa loob ng lambat na pangtakip sa araw ay humigit-kumulang 18% ng normal na tindi ng natural na liwanag. Ang pagtatanim ay isinasagawa ayon sa mga lokal na tradisyonal na pamamaraan ng pagtatanim. Bago ang yugto ng pagkahinog ng Panax notoginseng sa 2019, mag-spray ng oxalic acid sa anyo ng sodium oxalate. Ang konsentrasyon ng oxalic acid ay 0, 0.1 at 0.2 mol L-1, ayon sa pagkakabanggit, at ginamit ang NaOH upang isaayos ang pH sa 5.16 upang gayahin ang average na pH ng solusyon ng litter leach. I-spray ang itaas at ibabang bahagi ng mga dahon minsan sa isang linggo sa ganap na 8:00 ng umaga. Pagkatapos mag-spray ng 4 na beses sa ika-5 linggo, inani ang 3-taong-gulang na mga halamang Panax notoginseng.
Noong Nobyembre 2019, ang tatlong taong gulang na mga halamang Panax notoginseng ay kinuha mula sa bukid at inisprayan ng oxalic acid. Ang ilang mga sample ng tatlong taong gulang na mga halamang Panax notoginseng na kailangang sukatin para sa pisyolohikal na metabolismo at aktibidad ng enzyme ay inilagay sa mga tubo para sa pagyeyelo, mabilis na ini-freeze gamit ang liquid nitrogen at pagkatapos ay inilipat sa refrigerator sa -80°C. Ang ilang mga sample ng ugat na susukatin para sa nilalaman ng Cd at aktibong sangkap sa yugto ng pagkahinog ay hinugasan ng tubig mula sa gripo, pinatuyo sa 105°C sa loob ng 30 minuto, sa pare-parehong timbang sa 75°C, at giniling sa isang lusong para sa pag-iimbak.
Timbangin ang 0.2 g ng tuyong sample ng halaman, ilagay ito sa isang Erlenmeyer flask, magdagdag ng 8 ml HNO3 at 2 ml HClO4 at takpan magdamag. Kinabukasan, gumamit ng isang kurbadong funnel na inilagay sa isang Erlenmeyer flask para sa electrothermal digestion hanggang sa lumitaw ang puting usok at maging malinaw ang mga digestive juice. Pagkatapos lumamig sa temperatura ng silid, inilipat ang halo sa isang 10 ml volumetric flask. Ang nilalaman ng Cd ay natukoy gamit ang isang atomic absorption spectrometer (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA). (GB/T 23739-2009).
Timbangin ang 0.2 g ng tuyong sample ng halaman, ilagay ito sa isang 50 ml na plastik na bote, magdagdag ng 1 mol L-1 HCL sa 10 ml, takpan at alugin nang mabuti sa loob ng 15 oras at salain. Gamit ang isang pipette, i-pipette ang kinakailangang dami ng filtrate, palabnawin ito nang naaayon at idagdag ang solusyong SrCl2 upang dalhin ang konsentrasyon ng Sr2+ sa 1g L-1. Ang nilalaman ng Ca ay sinukat gamit ang isang atomic absorption spectrometer (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA).
Paraan ng Malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) at catalase (CAT) reference kit (DNM-9602, Beijing Prong New Technology Co., Ltd., rehistrasyon ng produkto), gamitin ang kaukulang measurement kit. Blg.: Beijing Pharmacopoeia (tumpak) 2013 Blg. 2400147).
Timbangin ang humigit-kumulang 0.05 g ng sample ng Panax notoginseng at lagyan ng anthrone-sulfuric acid reagent ang mga gilid ng tubo. Alugin ang tubo sa loob ng 2-3 segundo upang lubusang mahahalo ang likido. Ilagay ang tubo sa isang lalagyan ng tubo upang magkaroon ng kulay sa loob ng 15 minuto. Ang natutunaw na nilalaman ng asukal ay natukoy sa pamamagitan ng ultraviolet–visible spectrophotometry (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) sa wavelength na 620 nm.
Timbangin ang 0.5 g ng isang sariwang sample ng Panax notoginseng, gilingin ito hanggang maging homogenate na may 5 ml na distilled water, at pagkatapos ay i-centrifuge sa 10,000 g sa loob ng 10 minuto. Ang supernatant ay diluted hanggang sa isang takdang volume. Ginamit ang Coomassie Brilliant Blue method. Ang soluble protein content ay sinukat gamit ang ultraviolet–visible spectrophotometry (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) sa isang wavelength na 595 nm at kinalkula batay sa standard curve ng bovine serum albumin.
Timbangin ang 0.5 g ng sariwang sample, magdagdag ng 5 ml ng 10% acetic acid, gilingin hanggang maging homogenate, salain at palabnawin hanggang sa maging pare-pareho ang volume. Ang paraan ng pagbuo ng kulay ay ginamit gamit ang isang ninhydrin solution. Ang nilalaman ng free amino acid ay natukoy sa pamamagitan ng UV–visible spectrophotometry (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) sa 570 nm at kinalkula batay sa leucine standard curve28.
Timbangin ang 0.5 g ng isang sariwang sample, magdagdag ng 5 ml ng 3% na solusyon ng sulfosalicylic acid, painitin sa isang paliguan ng tubig at alugin sa loob ng 10 minuto. Pagkatapos lumamig, sinala ang solusyon at dinala sa isang pare-parehong dami. Ginamit ang colorimetric na pamamaraan gamit ang acid ninhydrin. Ang nilalaman ng proline ay natukoy sa pamamagitan ng ultraviolet–visible spectrophotometry (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) sa isang wavelength na 520 nm at kinalkula batay sa proline standard curve29.
Ang nilalaman ng saponin ay natukoy sa pamamagitan ng high-performance liquid chromatography na may sanggunian sa Pharmacopoeia ng People's Republic of China (2015 edition). Ang pangunahing prinsipyo ng high-performance liquid chromatography ay ang paggamit ng high-pressure liquid bilang mobile phase at paglalapat ng ultrafine particle separation technology ng high-performance column chromatography sa stationary phase. Ang pamamaraan ng pagpapatakbo ay ang mga sumusunod:
Mga Kondisyon ng HPLC at Pagsubok sa Kaangkupan ng Sistema (Talahanayan 1): Gumamit ng octadecylsilane bound silica gel bilang tagapuno, acetonitrile bilang mobile phase A at tubig bilang mobile phase B. Magsagawa ng gradient elution gaya ng ipinapakita sa talahanayan sa ibaba. Ang wavelength ng detection ay 203 nm. Ayon sa R1 peak ng kabuuang saponins ng Panax notoginseng, ang bilang ng mga theoretical plate ay dapat na hindi bababa sa 4000.
Paghahanda ng karaniwang solusyon: Timbangin nang wasto ang ginsenoside Rg1, ginsenoside Rb1 at notoginsenoside R1 at idagdag ang methanol upang maihanda ang timpla na naglalaman ng 0.4 mg ginsenoside Rg1, 0.4 mg ginsenoside Rb1 at 0.1 mg notoginsenoside R1 sa bawat 1 ml ng solusyon.
Paghahanda ng solusyong pangsubok: Timbangin ang 0.6 g na pulbos ng Panax ginseng at lagyan ng 50 ml na methanol. Ang pinaghalong solusyon ay tinimbang (W1) at iniwan magdamag. Ang pinaghalong solusyon ay dahan-dahang pinakuluan sa isang paliguan ng tubig sa 80°C sa loob ng 2 oras. Pagkatapos lumamig, timbangin ang pinaghalong solusyon at idagdag ang inihandang methanol sa unang masa na W1. Pagkatapos ay alugin nang mabuti at salain. Ang filtrate ay iniiwan para sa pagsusuri.
Tumpak na kolektahin ang 10 μL ng karaniwang solusyon at 10 μL ng filtrate at ipasok ang mga ito sa isang high performance liquid chromatograph (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.) upang matukoy ang nilalaman ng saponin 24.
Standard curve: pagsukat ng isang pinaghalong standard solution ng Rg1, Rb1 at R1. Ang mga kondisyon ng chromatography ay pareho sa nasa itaas. Kalkulahin ang standard curve sa pamamagitan ng pag-plot ng nasukat na peak area sa y-axis at ang konsentrasyon ng saponin sa standard solution sa x-axis. Ang konsentrasyon ng saponin ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagpapalit ng nasukat na peak area ng sample sa standard curve.
Timbangin ang 0.1 g ng sample ng P. notogensings at magdagdag ng 50 ml ng 70% CH3OH solution. Isinagawa ang ultrasonic extraction sa loob ng 2 oras, na sinundan ng centrifugation sa 4000 rpm sa loob ng 10 minuto. Kumuha ng 1 ml ng supernatant at palabnawin ito nang 12 beses. Ang nilalaman ng flavonoid ay natukoy gamit ang ultraviolet-visible spectrophotometry (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., China) sa wavelength na 249 nm. Ang Quercetin ay isa sa mga karaniwang sangkap8.
Ang mga datos ay inorganisa gamit ang Excel 2010 software. Ginamit ang SPSS 20 statistical software upang magsagawa ng pagsusuri ng variance sa datos. Ang mga larawan ay iginuhit gamit ang Origin Pro 9.1. Kasama sa mga kinakalkulang statistical value ang mean ± SD. Ang mga pahayag ng statistical significance ay batay sa P < 0.05.
Sa parehong konsentrasyon ng oxalic acid na inispray sa mga dahon, ang nilalaman ng Ca sa mga ugat ng Panax notoginseng ay tumaas nang malaki habang tumataas ang dami ng dayap na inilapat (Talahanayan 2). Kung ikukumpara sa kawalan ng dayap, ang nilalaman ng Ca ay tumaas ng 212% nang magdagdag ng 3750 kg/h/m2 ng dayap nang hindi inispray ang oxalic acid. Para sa parehong dami ng dayap na inilapat, ang nilalaman ng Ca ay bahagyang tumaas habang tumataas ang konsentrasyon ng oxalic acid na inispray.
Ang nilalaman ng Cd sa mga ugat ay mula 0.22 hanggang 0.70 mg kg-1. Sa parehong konsentrasyon ng oxalic acid na inispray, habang tumataas ang dami ng idinagdag na dayap, ang nilalaman ng Cd na 2250 kg/h ay bumababa nang malaki. Kung ikukumpara sa kontrol, ang nilalaman ng Cd sa mga ugat ay bumaba ng 68.57% pagkatapos ng pag-ispray ng 2250 kg hm-2 dayap at 0.1 mol l-1 oxalic acid. Nang maglagay ng limeless at 750 kg/h ng dayap, ang nilalaman ng Cd sa mga ugat ng Panax notoginseng ay bumaba nang malaki kasabay ng pagtaas ng konsentrasyon ng oxalic acid na inispray. Nang maglagay ng 2250 kg/m2 dayap at 3750 kg/m2 dayap, ang nilalaman ng Cd sa ugat ay unang bumaba at pagkatapos ay tumaas kasabay ng pagtaas ng konsentrasyon ng oxalic acid. Bukod pa rito, ipinakita ng bivariate analysis na ang dayap ay may malaking epekto sa nilalaman ng Ca ng mga ugat ng Panax notoginseng (F = 82.84**), ang dayap ay may malaking epekto sa nilalaman ng Cd sa mga ugat ng Panax notoginseng (F = 74.99**), at oxalic acid (F=7.72*).
Habang tumataas ang dami ng dayap na idinagdag at ang konsentrasyon ng inispray na oxalic acid, ang nilalaman ng MDA ay bumaba nang malaki. Walang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng MDA sa mga ugat ng Panax notoginseng nang walang idinagdag na dayap at sa pagdaragdag ng 3750 kg/m2 ng dayap. Sa mga rate ng aplikasyon na 750 kg/h/m2 at 2250 kg/h/m2, ang nilalaman ng dayap ng 0.2 mol/L na pag-spray ng oxalic acid ay bumaba ng 58.38% at 40.21%, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa walang pag-spray ng oxalic acid. Ang pinakamababang nilalaman ng MDA (7.57 nmol g-1) ay naobserbahan nang i-spray ang 750 kg hm-2 na dayap at 0.2 mol l-1 oxalic acid (Larawan 1).
Epekto ng foliar spraying na may oxalic acid sa nilalaman ng malondialdehyde sa mga ugat ng Panax notoginseng sa ilalim ng cadmium stress. Paalala: Ang legend sa figure ay nagpapahiwatig ng konsentrasyon ng oxalic acid sa spray (mol L-1), ang iba't ibang maliliit na letra ay nagpapahiwatig ng mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga paggamot ng parehong aplikasyon ng dayap. numero (P < 0.05). Pareho sa ibaba.
Maliban sa paglalagay ng 3750 kg/h na dayap, walang nakitang makabuluhang pagkakaiba sa aktibidad ng SOD sa mga ugat ng Panax notoginseng. Kapag nagdagdag ng 0, 750 at 2250 kg/h/m2 ng dayap, ang aktibidad ng SOD kapag ginamitan ng oxalic acid sa konsentrasyon na 0.2 mol/l ay mas mataas nang malaki kaysa sa hindi paggamit ng oxalic acid, na tumaas ng 177.89%, 61.62% at 45.08% ayon sa pagkakabanggit. Ang aktibidad ng SOD sa mga ugat (598.18 U g-1) ang pinakamataas sa kawalan ng paglalagay ng dayap at kapag ginamitan ng oxalic acid sa konsentrasyon na 0.2 mol/l. Kapag ang oxalic acid ay inispray sa parehong konsentrasyon o 0.1 mol L-1, tumaas ang aktibidad ng SOD kasabay ng pagtaas ng dami ng idinagdag na dayap. Pagkatapos i-spray ng 0.2 mol/L oxalic acid, bumaba nang malaki ang aktibidad ng SOD (Fig. 2).
Epekto ng pag-ispray ng oxalic acid sa mga dahon sa aktibidad ng superoxide dismutase, peroxidase at catalase sa mga ugat ng Panax notoginseng sa ilalim ng cadmium stress.
Tulad ng aktibidad ng SOD sa mga ugat, ang aktibidad ng POD sa mga ugat na ginamitan ng dayap at inisprayan ng 0.2 mol L-1 oxalic acid ang pinakamataas (63.33 µmol g-1), na 148.35% na mas mataas kaysa sa kontrol (25.50 µmol g-1). Sa pagtaas ng konsentrasyon ng pag-spray ng oxalic acid at 3750 kg/m2 na paggamot gamit ang dayap, ang aktibidad ng POD ay unang tumaas at pagkatapos ay bumaba. Kung ikukumpara sa paggamot gamit ang 0.1 mol L-1 oxalic acid, ang aktibidad ng POD kapag ginamitan ng 0.2 mol L-1 oxalic acid ay bumaba ng 36.31% (Larawan 2).
Maliban sa pag-ispray ng 0.2 mol/l oxalic acid at pagdaragdag ng 2250 kg/h/m2 o 3750 kg/h/m2 na dayap, ang aktibidad ng CAT ay mas mataas nang malaki kaysa sa kontrol. Nang mag-ispray ng 0.1 mol/l oxalic acid at magdagdag ng 0.2250 kg/m2 o 3750 kg/h/m2 na dayap, ang aktibidad ng CAT ay tumaas ng 276.08%, 276.69% at 33.05%, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa paggamot nang walang pag-ispray ng oxalic acid. Ang aktibidad ng CAT sa mga ugat ay pinakamataas (803.52 μmol/g) sa paggamot na walang dayap at sa paggamot na may 0.2 mol/L oxalic acid. Ang aktibidad ng CAT ang pinakamababa (172.88 μmol/g) nang gamutin ng 3750 kg/h/m2 ng dayap at 0.2 mol/L oxalic acid (Larawan 2).
Ipinakita ng bivariate analysis na ang aktibidad ng CAT at aktibidad ng MDA ng mga ugat ng Panax notoginseng ay may makabuluhang kaugnayan sa dami ng oxalic acid o dayap na inispray at sa dalawang paggamot (Talahanayan 3). Ang aktibidad ng SOD sa mga ugat ay may makabuluhang kaugnayan sa paggamot ng dayap at oxalic acid o konsentrasyon ng oxalic acid spray. Ang aktibidad ng Root POD ay may makabuluhang kaugnayan sa dami ng dayap na inilapat o sa paggamot ng dayap at oxalic acid.
Ang nilalaman ng natutunaw na asukal sa mga ugat ay bumababa kasabay ng pagtaas ng dami ng paglalagay ng dayap at konsentrasyon ng oxalic acid spray. Walang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng natutunaw na asukal sa mga ugat ng Panax notoginseng na walang paglalagay ng dayap at noong 750 kg/h/m ng dayap ang inilapat. Nang 2250 kg/m2 ng dayap ang inilapat, ang nilalaman ng natutunaw na asukal kapag nilagyan ng 0.2 mol/L oxalic acid ay mas mataas nang malaki kaysa noong hindi nilagyan ng oxalic acid, na tumaas ng 22.81%. Nang 3750 kg h/m2 ng dayap ang inilapat, ang nilalaman ng natutunaw na asukal ay bumaba nang malaki habang tumataas ang konsentrasyon ng na-spray na oxalic acid. Ang nilalaman ng natutunaw na asukal kapag nilagyan ng 0.2 mol L-1 oxalic acid ay bumaba ng 38.77% kumpara sa hindi nilagyan ng oxalic acid. Bukod pa rito, ang 0.2 mol·L-1 oxalic acid spray treatment ang may pinakamababang nilalaman ng natutunaw na asukal, na 205.80 mg·g-1 (Fig. 3).
Epekto ng foliar spraying na may oxalic acid sa nilalaman ng soluble total sugar at soluble protein sa mga ugat ng Panax notoginseng sa ilalim ng cadmium stress.
Ang nilalaman ng natutunaw na protina sa mga ugat ay bumaba kasabay ng pagtaas ng dami ng paglalagay ng dayap at paggamot gamit ang oxalic acid spray. Kung walang idinagdag na dayap, ang nilalaman ng natutunaw na protina kapag ginamitan ng oxalic acid spray sa konsentrasyon na 0.2 mol L-1 ay makabuluhang nabawasan ng 16.20% kumpara sa kontrol. Walang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng natutunaw na protina ng mga ugat ng Panax notoginseng nang maglagay ng 750 kg/h ng dayap. Sa ilalim ng mga kondisyon ng aplikasyon na 2250 kg/h/m ng dayap, ang nilalaman ng natutunaw na protina ng 0.2 mol/L na paggamot gamit ang oxalic acid spray ay mas mataas nang malaki kaysa sa paggamot gamit ang non-oxalic acid spray (35.11%). Nang maglagay ng 3750 kg·h/m2 ng dayap, ang nilalaman ng natutunaw na protina ay bumaba nang malaki habang tumataas ang konsentrasyon ng oxalic acid spray, kung saan ang pinakamababang nilalaman ng natutunaw na protina (269.84 μg·g-1) nang ang paggamot gamit ang oxalic acid spray ay 0.2 mol·L-1 (Larawan 3).
Walang nakitang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng mga free amino acid sa ugat ng Panax notoginseng nang walang paglalagay ng dayap. Habang tumataas ang konsentrasyon ng oxalic acid sa pag-spray at sa pagdaragdag ng 750 kg/h/m2 ng dayap, ang nilalaman ng mga free amino acid ay unang bumababa at pagkatapos ay tumataas. Kung ikukumpara sa paggamot nang walang pag-spray ng oxalic acid, ang nilalaman ng mga free amino acid ay tumaas nang malaki ng 33.58% nang mag-spray ng 2250 kg hm-2 dayap at 0.2 mol l-1 oxalic acid. Ang nilalaman ng mga free amino acid ay bumaba nang malaki sa pagtaas ng konsentrasyon ng oxalic acid sa pag-spray at sa pagdaragdag ng 3750 kg/m2 ng dayap. Ang nilalaman ng free amino acid ng 0.2 mol L-1 oxalic acid spray treatment ay nabawasan ng 49.76% kumpara sa paggamot na walang oxalic acid spray. Ang nilalaman ng free amino acid ay pinakamataas nang walang oxalic acid spray at 2.09 mg g-1. Ang 0.2 mol/L oxalic acid spray treatment ang may pinakamababang free amino acid content (1.05 mg/g) (Fig. 4).
Epekto ng pag-ispray ng oxalic acid sa mga dahon sa nilalaman ng mga libreng amino acid at proline sa mga ugat ng Panax notoginseng sa ilalim ng mga kondisyon ng stress ng cadmium.
Ang nilalaman ng proline sa mga ugat ay bumababa kasabay ng pagtaas ng dami ng dayap na inilapat at ng dami ng pag-ispray ng oxalic acid. Walang nakitang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng proline ng ugat ng Panax ginseng nang hindi inilapat ang dayap. Habang tumataas ang konsentrasyon ng oxalic acid sa pag-ispray at tumataas ang paglalagay ng 750 o 2250 kg/m2 ng dayap, ang nilalaman ng proline ay unang bumababa at pagkatapos ay tumataas. Ang nilalaman ng proline ng 0.2 mol L-1 oxalic acid spray treatment ay mas mataas nang malaki kaysa sa 0.1 mol L-1 oxalic acid spray treatment, na tumaas ng 19.52% at 44.33%, ayon sa pagkakabanggit. Nang idagdag ang 3750 kg/m2 ng dayap, ang nilalaman ng proline ay bumaba nang malaki habang tumataas ang konsentrasyon ng inispray na oxalic acid. Pagkatapos mag-ispray ng 0.2 mol L-1 oxalic acid, ang nilalaman ng proline ay bumaba ng 54.68% kumpara sa hindi nag-ispray ng oxalic acid. Ang pinakamababang nilalaman ng proline ay noong ginamitan ng 0.2 mol/l oxalic acid at umabot sa 11.37 μg/g (Larawan 4).
Ang kabuuang nilalaman ng saponin sa Panax notoginseng ay Rg1>Rb1>R1. Walang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng tatlong saponin sa pagtaas ng konsentrasyon ng oxalic acid spray at konsentrasyon nang walang paglalagay ng dayap (Talahanayan 4).
Ang nilalaman ng R1 pagkatapos ng pag-ispray ng 0.2 mol L-1 oxalic acid ay mas mababa nang malaki kaysa sa hindi pag-ispray ng oxalic acid at paglalagay ng dosis ng dayap na 750 o 3750 kg/m2. Sa konsentrasyon ng na-ispray na oxalic acid na 0 o 0.1 mol/L, walang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng R1 kasabay ng pagtaas ng dami ng idinagdag na dayap. Sa konsentrasyon ng na-ispray na 0.2 mol/L oxalic acid, ang nilalaman ng R1 sa 3750 kg/h/m2 ng dayap ay mas mababa nang malaki kaysa sa 43.84% nang hindi nagdagdag ng dayap (Talahanayan 4).
Habang tumataas ang konsentrasyon ng oxalic acid sa pag-spray at idinagdag ang 750 kg/m2 ng dayap, ang nilalaman ng Rg1 ay unang tumataas at pagkatapos ay bumababa. Sa mga rate ng paglalagay ng dayap na 2250 at 3750 kg/h, ang nilalaman ng Rg1 ay bumababa kasabay ng pagtaas ng konsentrasyon ng oxalic acid sa pag-spray. Sa parehong konsentrasyon ng inispray na oxalic acid, habang tumataas ang dami ng dayap, ang nilalaman ng Rg1 ay unang tumataas at pagkatapos ay bumababa. Kung ikukumpara sa kontrol, maliban sa nilalaman ng Rg1 sa tatlong konsentrasyon ng oxalic acid at 750 kg/m2 na paggamot ng dayap, na mas mataas kaysa sa kontrol, ang nilalaman ng Rg1 sa mga ugat ng Panax notoginseng sa iba pang mga paggamot ay mas mababa kaysa sa kontrol. Ang pinakamataas na nilalaman ng Rg1 ay kapag nag-spray ng 750 kg/h/m2 ng dayap at 0.1 mol/l oxalic acid, na 11.54% na mas mataas kaysa sa kontrol (Talahanayan 4).
Habang tumataas ang konsentrasyon ng oxalic acid na inispray at ang dami ng dayap na inilapat sa bilis ng daloy na 2250 kg/h, ang nilalaman ng Rb1 ay unang tumaas at pagkatapos ay bumaba. Pagkatapos mag-spray ng 0.1 mol L-1 oxalic acid, ang nilalaman ng Rb1 ay umabot sa pinakamataas na halaga na 3.46%, na 74.75% na mas mataas kaysa sa hindi nag-spray ng oxalic acid. Para sa iba pang mga paggamot ng dayap, walang makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng iba't ibang konsentrasyon ng oxalic acid na inispray. Pagkatapos mag-spray ng 0.1 at 0.2 mol L-1 oxalic acid, habang tumataas ang dami ng dayap, ang nilalaman ng Rb1 ay unang bumababa at pagkatapos ay bumababa (Talahanayan 4).
Sa parehong konsentrasyon ng pag-ispray na may oxalic acid, habang tumataas ang dami ng idinagdag na dayap, ang nilalaman ng mga flavonoid ay unang tumataas at pagkatapos ay bumababa. Walang nakitang makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng mga flavonoid nang i-spray ang iba't ibang konsentrasyon ng oxalic acid na walang dayap at 3750 kg/m2 ng dayap. Nang magdagdag ng 750 at 2250 kg/m2 ng dayap, habang tumataas ang konsentrasyon ng inispray na oxalic acid, ang nilalaman ng mga flavonoid ay unang tumataas at pagkatapos ay bumababa. Nang maglagay ng 750 kg/m2 at mag-spray ng oxalic acid sa konsentrasyon na 0.1 mol/l, ang nilalaman ng mga flavonoid ay pinakamataas – 4.38 mg/g, na 18.38% na mas mataas kaysa sa pagdaragdag ng parehong dami ng dayap, at hindi na kailangang mag-spray ng oxalic acid. Ang nilalaman ng mga flavonoid nang i-spray gamit ang 0.1 mol L-1 oxalic acid ay tumaas ng 21.74% kumpara sa paggamot na walang oxalic acid at sa paggamot na may dayap sa dosis na 2250 kg/m2 (Larawan 5).
Epekto ng pag-ispray ng oxalate sa mga dahon sa nilalaman ng flavonoids sa ugat ng Panax notoginseng sa ilalim ng cadmium stress.
Ipinakita ng bivariate analysis na ang nilalaman ng soluble sugar ng mga ugat ng Panax notoginseng ay malaki ang naiaambag sa dami ng dayap na inilapat at sa konsentrasyon ng oxalic acid na inispray. Ang nilalaman ng soluble protein sa mga ugat ay may malaking kaugnayan sa dosis ng dayap at oxalic acid. Ang nilalaman ng free amino acids at proline sa mga ugat ay may malaking kaugnayan sa dami ng dayap na inilapat, ang konsentrasyon ng pag-ispray ng oxalic acid, dayap at oxalic acid (Talahanayan 5).
Ang nilalaman ng R1 sa mga ugat ng Panax notoginseng ay nakadepende nang malaki sa konsentrasyon ng inispray na oxalic acid, dami ng dayap, dayap, at oxalic acid na inilapat. Ang nilalaman ng mga flavonoid ay nakadepende nang malaki sa konsentrasyon ng inispray na oxalic acid at dami ng idinagdag na dayap.
Maraming susog ang ginamit upang mabawasan ang antas ng cadmium sa mga halaman sa pamamagitan ng pag-aayos ng cadmium sa lupa, tulad ng dayap at oxalic acid30. Ang dayap ay malawakang ginagamit bilang susog sa lupa upang mabawasan ang antas ng cadmium sa mga pananim31. Iniulat nina Liang et al. 32 na ang oxalic acid ay maaari ding gamitin upang gamutin ang lupang kontaminado ng mabibigat na metal. Matapos idagdag ang iba't ibang konsentrasyon ng oxalic acid sa kontaminadong lupa, tumaas ang nilalaman ng organikong bagay sa lupa, bumaba ang kapasidad ng pagpapalitan ng cation, at tumaas ang pH33. Ang oxalic acid ay maaari ring tumugon sa mga metal ion sa lupa. Sa ilalim ng mga kondisyon ng stress ng Cd, ang nilalaman ng Cd sa Panax notoginseng ay tumaas nang malaki kumpara sa kontrol. Gayunpaman, kung gagamitin ang dayap, ito ay lubos na nabawasan. Nang 750 kg/h/m ng dayap ang inilapat sa pag-aaral na ito, ang nilalaman ng Cd ng mga ugat ay umabot sa pambansang pamantayan (ang limitasyon ng Cd ay Cd≤0.5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), at maganda ang epekto. Ang pinakamahusay na epekto ay nakakamit sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 2250 kg/m2 ng dayap. Ang pagdaragdag ng dayap ay lumilikha ng maraming lugar ng kompetisyon para sa Ca2+ at Cd2+ sa lupa, at ang pagdaragdag ng oxalic acid ay binabawasan ang nilalaman ng Cd sa mga ugat ng Panax notoginseng. Pagkatapos paghaluin ang dayap at oxalic acid, ang nilalaman ng Cd ng ugat ng Panax ginseng ay bumaba nang malaki at umabot sa pambansang pamantayan. Ang Ca2+ sa lupa ay nasisipsip sa ibabaw ng ugat sa pamamagitan ng isang proseso ng mass flow at maaaring masipsip sa mga selula ng ugat sa pamamagitan ng mga calcium channel (Ca2+ channel), calcium pump (Ca2+-AT-Pase) at Ca2+/H+ antiporters, at pagkatapos ay dinadala nang pahalang sa mga ugat. Xylem23. Mayroong isang makabuluhang negatibong ugnayan sa pagitan ng nilalaman ng Ca at Cd sa mga ugat (P < 0.05). Ang nilalaman ng Cd ay bumababa kasabay ng pagtaas ng nilalaman ng Ca, na naaayon sa ideya ng antagonism sa pagitan ng Ca at Cd. Ipinakita ng ANOVA na ang dami ng dayap ay may makabuluhang epekto sa nilalaman ng Ca sa ugat ng Panax notoginseng. Iniulat nina Pongrack et al. 35 na ang Cd ay nagbibigkis sa oxalate sa mga kristal ng calcium oxalate at nakikipagkumpitensya sa Ca. Gayunpaman, ang regulatory effect ng oxalic acid sa Ca ay hindi gaanong mahalaga. Ipinapakita nito na ang presipitasyon ng calcium oxalate mula sa oxalic acid at Ca2+ ay hindi simpleng presipitasyon, at ang proseso ng coprecipitation ay maaaring kontrolado ng ilang metabolic pathways.
Sa ilalim ng cadmium stress, isang malaking halaga ng reactive oxygen species (ROS) ang nabubuo sa mga halaman, na sumisira sa istruktura ng mga lamad ng cell36. Ang nilalaman ng malondialdehyde (MDA) ay maaaring gamitin bilang isang tagapagpahiwatig upang husgahan ang antas ng ROS at ang antas ng pinsala sa plasma membrane ng mga halaman37. Ang antioxidant system ay isang mahalagang mekanismo ng proteksyon para sa pag-alis ng mga reactive oxygen species38. Ang mga aktibidad ng mga antioxidant enzyme (kabilang ang POD, SOD, at CAT) ay karaniwang binabago ng cadmium stress. Ipinakita ng mga resulta na ang nilalaman ng MDA ay positibong nauugnay sa konsentrasyon ng Cd, na nagpapahiwatig na ang lawak ng lipid peroxidation ng lamad ng halaman ay lumalalim kasabay ng pagtaas ng konsentrasyon ng Cd37. Ito ay naaayon sa mga resulta ng pag-aaral nina Ouyang et al.39. Ipinapakita ng pag-aaral na ito na ang nilalaman ng MDA ay malaki ang naiimpluwensyahan ng dayap, oxalic acid, dayap at oxalic acid. Pagkatapos ng nebulization ng 0.1 mol L-1 oxalic acid, bumaba ang MDA content ng Panax notoginseng, na nagpapahiwatig na maaaring mabawasan ng oxalic acid ang bioavailability ng mga antas ng Cd at ROS sa Panax notoginseng. Ang antioxidant enzyme system ang lugar kung saan nagaganap ang detoxification function ng halaman. Inaalis ng SOD ang O2- na nakapaloob sa mga selula ng halaman at gumagawa ng hindi nakalalasong O2 at mababang nakalalasong H2O2. Inaalis ng POD at CAT ang H2O2 mula sa mga tisyu ng halaman at kinakatalisis ang decomposition ng H2O2 sa H2O. Batay sa iTRAQ proteome analysis, natuklasan na ang mga antas ng protein expression ng SOD at PAL ay nabawasan at ang antas ng expression ng POD ay tumaas pagkatapos ng paglalagay ng dayap sa ilalim ng Cd40 stress. Ang mga aktibidad ng CAT, SOD at POD sa ugat ng Panax notoginseng ay lubos na naapektuhan ng dosis ng oxalic acid at dayap. Ang spray treatment na may 0.1 mol L-1 oxalic acid ay makabuluhang nagpataas ng aktibidad ng SOD at CAT, ngunit ang regulatory effect sa aktibidad ng POD ay hindi halata. Ipinapakita nito na ang oxalic acid ay nagpapabilis sa decomposition ng ROS sa ilalim ng Cd stress at pangunahing kinukumpleto ang pag-aalis ng H2O2 sa pamamagitan ng pag-regulate ng aktibidad ng CAT, na katulad ng mga resulta ng pananaliksik nina Guo et al.41 sa mga antioxidant enzyme ng Pseudospermum sibiricum. Kos.). Ang epekto ng pagdaragdag ng 750 kg/h/m2 ng dayap sa aktibidad ng mga enzyme ng antioxidant system at ang nilalaman ng malondialdehyde ay katulad ng epekto ng pag-spray gamit ang oxalic acid. Ipinakita ng mga resulta na ang oxalic acid spray treatment ay maaaring mas epektibong mapahusay ang mga aktibidad ng SOD at CAT sa Panax notoginseng at mapahusay ang stress resistance ng Panax notoginseng. Ang mga aktibidad ng SOD at POD ay nabawasan sa pamamagitan ng paggamot gamit ang 0.2 mol L-1 oxalic acid at 3750 kg hm-2 lime, na nagpapahiwatig na ang labis na pag-spray ng mataas na konsentrasyon ng oxalic acid at Ca2+ ay maaaring magdulot ng stress sa halaman, na naaayon sa pag-aaral nina Luo at iba pa. Wait 42.