Takk for at du besøker Nature.com. Du bruker en nettleserversjon med begrenset CSS-støtte. For best mulig opplevelse anbefaler vi at du bruker en oppdatert nettleser (eller deaktiverer kompatibilitetsmodus i Internet Explorer). I tillegg, for å sikre fortsatt støtte, viser vi nettstedet uten stiler og JavaScript.
Glidebrytere som viser tre artikler per lysbilde. Bruk tilbake- og neste-knappene for å gå gjennom lysbildene, eller lysbildekontrollerknappene på slutten for å gå gjennom hvert lysbilde.
Kadmiumforurensning (Cd) utgjør en trussel mot dyrkingen av medisinplanten Panax notoginseng i Yunnan-provinsen. Under forhold med eksogent Cd-stress ble det utført et felteksperiment for å forstå effekten av kalkpåføring (0,750, 2250 og 3750 kg bm-2) og oksalsyrespray (0, 0,1 og 0,2 mol l-1) på Cd-akkumulering og antioksidantvirkning. Systemiske og medisinske komponenter som påvirker Panax notoginseng. Resultatene viste at brent kalk og bladsprøyting med oksalsyre kunne øke Ca2+-nivåene i Panax notoginseng under Cd-stress og redusere Cd2+-toksisitet. Tilsetning av kalk og oksalsyre økte aktiviteten til antioksidantenzymer og endret metabolismen til osmoregulatorer. CAT-aktiviteten økte mest signifikant, med en økning på 2,77 ganger. Den høyeste aktiviteten til SOD økte med 1,78 ganger ved behandling med oksalsyre. Innholdet av MDA gikk ned med 58,38 %. Det er en svært signifikant korrelasjon med løselig sukker, fri aminosyre, prolin og løselig protein. Kalk og oksalsyre kan øke kalsiumioner (Ca2+), redusere Cd, forbedre stresstoleransen i Panax notoginseng og øke total saponin- og flavonoidproduksjon. Innholdet av Cd var det laveste, 68,57 % lavere enn i kontrollen, som tilsvarte standardverdien (Cd≤0,5 mg/kg, GB/T 19086-2008). Andelen SPN var 7,73 %, som nådde det høyeste nivået for hver behandling, og innholdet av flavonoider økte betydelig med 21,74 %, og nådde dermed standardverdien for legemidlet og det beste utbyttet.
Kadmium (Cd), som en vanlig forurensning i dyrket jord, migrerer lett og har betydelig biologisk toksisitet1. El Shafei et al.2 rapporterte at Cd-toksisitet påvirker kvaliteten og produktiviteten til plantene som brukes. I de senere år har fenomenet med overflødig kadmium i jorden på dyrket mark i sørvest-Kina blitt svært alvorlig. Yunnan-provinsen er Kinas biologiske mangfoldsrike, og blant disse er medisinplantearter den fremste i landet. De rike mineralressursene i Yunnan-provinsen fører imidlertid uunngåelig til tungmetallforurensning av jorden under gruvedriften, noe som påvirker produksjonen av lokale medisinplanter.
Panax notoginseng (Burkill) Chen3 er en svært verdifull flerårig urtemedisinplante som tilhører slekten Araliaceae Panax ginseng. Panax notoginseng-roten fremmer blodsirkulasjonen, eliminerer blodstasis og lindrer smerte. Hovedproduksjonsstedet er Wenshan prefektur, Yunnan-provinsen5. Kadmiumforurensning var tilstede på mer enn 75 % av jordarealet i planteområdet til Panax notoginseng og oversteg 81–100 % på forskjellige steder6. Den toksiske effekten av Kadmium reduserer også produksjonen av medisinske komponenter i Panax notoginseng betraktelig, spesielt saponiner og flavonoider. Saponiner er en klasse aglykoner, blant disse er aglykoner triterpenoider eller spirosteraner, som er de viktigste aktive ingrediensene i mange kinesiske urtemedisiner og inneholder saponiner. Noen saponiner har også verdifulle biologiske aktiviteter som antibakteriell aktivitet, febernedsettende, beroligende og krefthemmende aktivitet7. Flavonoider refererer vanligvis til en serie forbindelser der to benzenringer med fenoliske hydroksylgrupper er bundet sammen gjennom tre sentrale karbonatomer, og hovedkjernen er 2-fenylkromanon 8. Det er en sterk antioksidant som effektivt kan fjerne oksygenfrie radikaler i planter, hemme utskillelse av inflammatoriske biologiske enzymer, fremme sårheling og smertelindring, og senke kolesterolnivået. Det er en av de viktigste aktive ingrediensene i Panax Ginseng. Å løse problemet med jordforurensning med kadmium i produksjonsområdene til Panax notoginseng er en nødvendig forutsetning for å sikre produksjonen av de viktigste medisinske komponentene.
Kalk er et av de vanlige passiveringsmidlene for å fikse kadmiumforurensning i jord in situ. Det påvirker adsorpsjonen og avsetningen av Cd i jorden og reduserer den biologiske aktiviteten til Cd i jorden ved å øke pH-verdien og endre jordens kationbyttekapasitet (CEC), jordens saltmetning (BS) og jordens redokspotensial (Eh)3,11 effektivitet. I tillegg gir kalk en stor mengde Ca2+, som danner ionisk antagonisme med Cd2+, konkurrerer om rotadsorpsjonssteder, forhindrer Cd-transport til skuddet og har lav biologisk toksisitet. Med tilsetning av 50 mmol l-1 Ca under Cd-stress ble Cd-transport i sesamblader hemmet og Cd-akkumuleringen redusert med 80 %. Tallrike relaterte studier har blitt rapportert på ris (Oryza sativa L.) og andre avlinger12,13.
Å sprøyte bladene på avlinger for å kontrollere opphopning av tungmetaller er en ny metode for å håndtere tungmetaller de siste årene. Prinsippet er hovedsakelig relatert til chelateringsreaksjonen i planteceller, som fører til at tungmetaller avsettes på celleveggen og hemmer opptaket av tungmetaller av planter14,15. Som et stabilt dikarboksylsyrechelateringsmiddel kan oksalsyre direkte chelatere tungmetallioner i planter, og dermed redusere toksisitet. Studier har vist at oksalsyre i soyabønner kan chelatere Cd2+ og frigjøre Cd-holdige krystaller gjennom trikom apikale celler, noe som reduserer kroppens Cd2+-nivåer16. Oksalsyre kan regulere jordens pH, øke superoksiddismutase (SOD), peroksidase (POD) og katalase (CAT) aktivitet, og regulere infiltrasjon av løselig sukker, løselig protein, frie aminosyrer og prolin. Metabolske modulatorer 17,18. Sure stoffer og overflødig Ca2+ i oksalatplanter danner kalsiumoksalatutfelling under påvirkning av kimproteiner. Regulering av Ca2+-konsentrasjonen i planter kan effektivt regulere oppløst oksalsyre og Ca2+ i planter og unngå overdreven akkumulering av oksalsyre og Ca2+19,20.
Mengden kalk som påføres er en av nøkkelfaktorene som påvirker effekten av restaureringen. Det er fastslått at kalkforbruket varierer fra 750 til 6000 kg·t·m−2. For sure jordarter med pH 5,0–5,5 var effekten av kalkpåføring med en dose på 3000–6000 kg·t·m−2 betydelig høyere enn ved en dose på 750 kg·t·m−221. Imidlertid vil overdreven kalkpåføring forårsake noen negative effekter på jorden, for eksempel store endringer i jordens pH og jordkomprimering22. Derfor satte vi CaO-behandlingsnivåene til 0, 750, 2250 og 3750 kg·t·m−2. Da oksalsyre ble påført Arabidopsis, ble Ca2+ funnet å være betydelig redusert ved 10 mM L−1, og CRT-genfamilien som påvirker Ca2+-signalering var sterkt responsiv20. Akkumuleringen av noen tidligere studier tillot oss å bestemme konsentrasjonen av dette eksperimentet og fortsette å studere samspillet mellom eksogene tilsetningsstoffer på Ca2+ og Cd2+23,24,25. Denne studien tar derfor sikte på å undersøke reguleringsmekanismen for effektene av topisk kalkpåføring og bladsprøyting av oksalsyre på Cd-innholdet og stresstoleransen til Panax notoginseng i Cd-forurensede jordarter, og å utforske videre de beste måtene og virkemidlene for å garantere medisinsk kvalitet. Exit Panax notoginseng. Den gir verdifull informasjon for å veilede utvidelsen av urteaktig dyrking i kadmiumforurensede jordarter og levering av bærekraftig produksjon av høy kvalitet for å møte markedets etterspørsel etter medisiner.
Med den lokale varianten Wenshan notoginseng som materiale ble det utført et felteksperiment i Lannizhai (24°11′N, 104°3′Ø, høyde 1446 m), Qiubei fylke, Wenshan prefektur, Yunnan-provinsen. Den gjennomsnittlige årstemperaturen er 17 °C og den gjennomsnittlige årlige nedbøren er 1250 mm. Bakgrunnsverdier for den studerte jorden: 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 hydrolysert N 88,82 mg kg-1, effektiv P 18,55 mg kg-1, tilgjengelig K 100,37 mg kg-1, total Cd 0,3 mg kg-1 og pH 5,4.
10. desember ble 6 mg/kg Cd2+ (CdCl2 2,5H2O) og kalk (0,750, 2250 og 3750 kg h m-2) påført og blandet med matjorda 0–10 cm i hver prøve i 2017. Hver behandling ble gjentatt 3 ganger. Forsøksprøvene var plassert tilfeldig, arealet av hver prøve var 3 m2. Ett år gamle Panax notoginseng-frøplanter ble omplantet etter 15 dagers dyrking i jord. Ved bruk av skyggenett er lysintensiteten til Panax notoginseng i skyggetaket omtrent 18 % av den normale naturlige lysintensiteten. Dyrk i henhold til lokale tradisjonelle dyrkingsmetoder. Når Panax notoginseng er moden i 2019, vil oksalsyre bli sprøytet som natriumoksalat. Konsentrasjonen av oksalsyre var henholdsvis 0, 0,1 og 0,2 mol l-1, og pH-verdien ble justert til 5,16 med NaOH for å etterligne den gjennomsnittlige pH-verdien i filtratet fra restmaterialet. Spray de øvre og nedre overflatene av bladene én gang i uken klokken 08.00. Etter spraying fire ganger ble 3 år gamle Panax notoginseng-planter høstet i uke 5.
I november 2019 ble tre år gamle Panax notoginseng-planter behandlet med oksalsyre samlet inn i felten. Noen prøver av 3 år gamle Panax notoginseng-planter som skulle testes for fysiologisk metabolisme og enzymatisk aktivitet ble plassert i fryserør, raskt frosset ned i flytende nitrogen og deretter overført til kjøleskap ved -80 °C. Andelen av modent stadium må bestemmes i rotprøvene for Cd og innholdet av aktiv ingrediens. Etter vask med vann fra springen, tørk ved 105 °C i 30 minutter, hold massen ved 75 °C og mal prøvene i en morter.
Vei 0,2 g tørkede planteprøver opp i en Erlenmeyer-kolbe, tilsett 8 ml HNO3 og 2 ml HClO4 og lukk korken over natten. Neste dag plasseres trakten med buet hals i en trekantet kolbe for elektrotermisk dekomponering inntil hvit røyk kommer frem og dekomponeringsløsningen blir klar. Etter avkjøling til romtemperatur ble blandingen overført til en 10 ml målekolbe. Cd-innholdet ble bestemt på et atomabsorpsjonsspektrometer (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA). (GB/T 23739-2009).
Vei 0,2 g tørkede planteprøver opp i en 50 ml plastflaske, tilsett 10 ml 1 mol l-1 HCL, lukk og rist i 15 timer og filtrer. Bruk en pipette til å trekke opp den nødvendige mengden filtrat for riktig fortynning og tilsett SrCl2-løsningen for å bringe Sr2+-konsentrasjonen til 1 g L-1. Ca-innholdet ble bestemt ved hjelp av et atomabsorpsjonsspektrometer (Thermo ICE™ 3300 AAS, USA).
Malondialdehyd (MDA), superoksiddismutase (SOD), peroksidase (POD) og katalase (CAT) referansesettmetode (DNM-9602, Beijing Pulang New Technology Co., Ltd., produktregistreringsnummer), bruk det tilhørende målesettnr.: Jingyaodianji (kvasi) word 2013 nr. 2400147).
Vei opp 0,05 g av Panax notoginseng-prøven og tilsett antron-svovelsyrereagenset langs siden av røret. Rist røret i 2–3 sekunder for å blande væsken grundig. Plasser røret på reagensrørstativet i 15 minutter. Innholdet av løselige sukkerarter ble bestemt ved hjelp av UV-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelengde på 620 nm.
Vei 0,5 g av en fersk prøve av Panax notoginseng, mal den til et homogenat med 5 ml destillert vann og sentrifuger ved 10 000 g i 10 minutter. Fortynn supernatanten til et fast volum. Coomassie Brilliant Blue-metoden ble brukt. Innholdet av løselig protein ble bestemt ved hjelp av spektrofotometri i de ultrafiolette og synlige områdene av spekteret (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelengde på 595 nm og beregnet fra standardkurven for bovint serumalbumin.
Vei 0,5 g fersk prøve, tilsett 5 ml 10 % eddiksyre for å male og homogenisere, filtrer og fortynn til konstant volum. Kromogen metode med ninhydrinløsning. Innholdet av frie aminosyrer ble bestemt ved ultrafiolett-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelengde på 570 nm og beregnet fra standard leucinkurven.
Vei 0,5 g av en fersk prøve, tilsett 5 ml av en 3 % løsning av sulfosalicylsyre, varm opp i et vannbad og rist i 10 minutter. Etter avkjøling ble løsningen filtrert og fortynnet til et konstant volum. Den kromogene metoden med syre ninhydrin ble brukt. Prolininnholdet ble bestemt ved UV-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelengde på 520 nm og beregnet fra prolinstandardkurven.
Innholdet av saponiner ble bestemt ved hjelp av høytrykksvæskekromatografi (HPLC) i samsvar med Folkerepublikken Kinas farmakopé (utgave 2015). Grunnprinsippet for HPLC er å bruke en høytrykksvæske som mobil fase og å anvende en svært effektiv separasjonsteknologi på en stasjonær fasekolonne for ultrafine partikler. Driftsferdighetene er som følger:
HPLC-betingelser og systemegnethetstest (tabell 1): Gradienteluering ble utført i henhold til følgende tabell, ved bruk av silikagel bundet med oktadecylsilan som fyllstoff, acetonitril som mobil fase A, vann som mobil fase B, og deteksjonsbølgelengden var 203 nm. Antallet teoretiske kopper beregnet fra R1-toppen av Panax notoginseng-saponiner bør være minst 4000.
Tilberedning av referanseløsningen: Vei ginsenosidene Rg1, ginsenosidene Rb1 og notoginsenosidene R1 nøyaktig, tilsett metanol for å få en blandet løsning av 0,4 mg ginsenosid Rg1, 0,4 mg ginsenosid Rb1 og 0,1 mg notoginsenoside R1 per ml.
Tilberedning av testløsning: Vei opp 0,6 g Sanxin-pulver og tilsett 50 ml metanol. Blandingen ble veid (W1) og fikk stå over natten. Den blandede løsningen ble deretter lett kokt i et vannbad ved 80 °C i 2 timer. Etter avkjøling, vei den blandede løsningen og tilsett den resulterende metanolen til den første massen av W1. Rist deretter godt og filtrer. Filtratet ble beholdt for bestemmelse.
Saponininnholdet ble nøyaktig absorbert av 10 µl av standardløsningen og 10 µl av filtratet og injisert i HPLC (Thermo HPLC-ultimate 3000, Seymour Fisher Technology Co., Ltd.)24.
Standardkurve: Bestemmelse av Rg1, Rb1, R1 blandet standardløsning, kromatografibetingelsene er de samme som ovenfor. Beregn standardkurven med det målte topparealet på y-aksen og konsentrasjonen av saponin i standardløsningen på abscissen. Sett det målte topparealet av prøven inn i standardkurven for å beregne saponinkonsentrasjonen.
Vei opp en 0,1 g prøve av P. notogensings og tilsett 50 ml 70 % CH3OH-løsning. Soniker i 2 timer, og sentrifuger deretter ved 4000 o/min i 10 minutter. Ta 1 ml av supernatanten og fortynn den 12 ganger. Innholdet av flavonoider ble bestemt ved ultrafiolett-synlig spektrofotometri (UV-5800, Shanghai Yuanxi Instrument Co., Ltd., Kina) ved en bølgelengde på 249 nm. Quercetin er et standard rikelig forekommende stoff8.
Dataene ble organisert ved hjelp av Excel 2010-programvare. Variansanalyse av data ble evaluert ved hjelp av SPSS Statistics 20-programvare. Bildet er tegnet av origin Pro 9.1. Den beregnede statistikken inkluderer gjennomsnitt ± standardavvik. Utsagn om statistisk signifikans er basert på P < 0,05.
Ved bladsprøyting med samme konsentrasjon av oksalsyre økte Ca-innholdet i røttene til Panax notoginseng betydelig med økende kalkpåføring (tabell 2). Sammenlignet med ingen kalkpåføring økte Ca-innholdet med 212 % ved 3750 kg ppm kalk uten oksalsyresprøyting. Ved samme kalkpåføringsmengde økte kalsiuminnholdet noe med økende sprøytet oksalsyrekonsentrasjon.
Cd-innholdet i røttene varierte fra 0,22 til 0,70 mg/kg. Ved samme sprøytekonsentrasjon av oksalsyre, sank innholdet av 2250 kg hm-2 Cd betydelig med økende kalkpåføringsmengde. Sammenlignet med kontrollen, sank Cd-innholdet med 68,57 % ved sprøyting av røttene med 2250 kg gm-2 kalk og 0,1 mol l-1 oksalsyre. Ved påføring uten kalk og 750 kg hm-2 kalk, sank Cd-innholdet i røttene til Panax notoginseng betydelig med økende oksalsyresprøytekonsentrasjon. Ved tilførsel av 2250 kg kalk gm-2 og 3750 kg kalk gm-2, sank Cd-innholdet i roten først og økte deretter med en økning i konsentrasjonen av oksalsyre. I tillegg viste 2D-analyse at Ca-innholdet i Panax notoginseng-roten ble signifikant påvirket av kalk (F = 82,84**), Cd-innholdet i Panax notoginseng-roten ble signifikant påvirket av kalk (F = 74,99**) og oksalsyre. (F = 74,99**). F = 7,72*).
Med en økning i kalkpåføringsmengden og konsentrasjonen av oksalsyresprøyting, sank innholdet av MDA betydelig. Det ble ikke funnet noen signifikant forskjell i MDA-innholdet mellom Panax notoginseng-røtter behandlet med kalk og 3750 kg g/m2 kalk. Ved påføringsmengder på 750 kg hm-2 og 2250 kg hm-2 kalk var MDA-innholdet i 0,2 mol l-1 oksalsyre ved sprøyting henholdsvis 58,38 % og 40,21 % lavere enn i ikke-sprøytet oksalsyre. Innholdet av MDA (7,57 nmol g-1) var lavest da 750 kg hm-2 kalk og 0,2 mol l-1 oksalsyre ble tilsatt (fig. 1).
Effekt av bladsprøyting med oksalsyre på malondialdehydinnhold i Panax notoginseng-røtter under kadmiumstress [J]. P < 0,05). Samme nedenfor.
Med unntak av påføring av 3750 kg h m⁻² kalk, ble det ikke observert noen signifikant forskjell i SOD-aktiviteten til Panax notoginseng-rotsystemet. Ved bruk av kalk 0, 750 og 2250 kg hm⁻² var aktiviteten til SOD ved sprøyting med 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre betydelig høyere enn uten behandling med oksalsyre, som økte med henholdsvis 177,89 %, 61,62 % og 45,08 %. SOD-aktiviteten (598,18 enheter g⁻¹) i røttene var høyest ved behandling uten kalk og sprøyting med 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre. Ved samme konsentrasjon uten oksalsyre eller sprøyting med 0,1 mol l⁻¹ oksalsyre, økte SOD-aktiviteten med økende mengde kalkpåføring. SOD-aktiviteten minket betydelig etter sprøyting med 0,2 mol L–1 oksalsyre (fig. 2).
Effekt av bladsprøyting med oksalsyre på aktiviteten til superoksiddismutase, peroksidase og katalase i Panax notoginseng-røtter under kadmiumstress [J].
I likhet med SOD-aktivitet i røtter var POD-aktiviteten i røtter (63,33 µmol g⁻¹) høyest ved sprøyting uten kalk og 0,2 mol L⁻¹ oksalsyre, som var 148,35 % høyere enn kontrollen (25,50 µmol g⁻¹). POD-aktiviteten økte først og minket deretter med økende oksalsyresprøytekonsentrasjon og kalkbehandling på 3750 kg hm⁻². Sammenlignet med behandling med 0,1 mol l⁻¹ oksalsyre, minket POD-aktiviteten med 36,31 % ved behandling med 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre (fig. 2).
Med unntak av sprøyting med 0,2 mol l-1 oksalsyre og påføring av 2250 kg hm-2 eller 3750 kg hm-2 kalk, var CAT-aktiviteten betydelig høyere enn kontrollen. CAT-aktiviteten ved behandling med 0,1 mol l-1 oksalsyre og behandling med kalk 0,2250 kg h m-2 eller 3750 kg h m-2 økte med henholdsvis 276,08 %, 276,69 % og 33,05 % sammenlignet med ingen oksalsyrebehandling. CAT-aktiviteten til røtter (803,52 µmol g-1) behandlet med 0,2 mol l-1 oksalsyre var høyest. CAT-aktiviteten (172,88 µmol g-1) var lavest ved behandling av 3750 kg hm-2 kalk og 0,2 mol l-1 oksalsyre (fig. 2).
Bivariat analyse viste at Panax notoginseng CAT-aktivitet og MDA signifikant korrelerte med mengden oksalsyre- eller kalksprøyting og begge behandlingene (tabell 3). SOD-aktivitet i røtter var sterkt korrelert med kalk- og oksalsyrebehandling eller oksalsyresprøytekonsentrasjon. Rotens POD-aktivitet korrelerte signifikant med mengden påført kalk eller med samtidig påføring av kalk og oksalsyre.
Innholdet av løselig sukker i rotvekster minket med en økning i kalkpåføringsmengden og konsentrasjonen av oksalsyresprøyting. Det var ingen signifikant forskjell i innholdet av løselig sukker i røttene til Panax notoginseng uten kalkpåføring og med 750 kg·h·m−2 kalk. Ved påføring av 2250 kg hm⁻² kalk var innholdet av løselig sukker betydelig høyere ved behandling med 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre enn ved sprøyting med ikke-oksalsyre, som økte med 22,81 %. Ved påføring av kalk i en mengde på 3750 kg·h·m⁻¹ minket innholdet av løselig sukker betydelig med en økning i konsentrasjonen av oksalsyresprøyting. Innholdet av løselig sukker ved sprøytebehandlingen med 0,2 mol L⁻¹ oksalsyre var 38,77 % lavere enn ved behandlingen uten oksalsyrebehandling. I tillegg hadde spraybehandling med 0,2 mol l-1 oksalsyre det laveste innholdet av løselig sukker på 205,80 mg g-1 (fig. 3).
Effekt av bladsprøyting med oksalsyre på innholdet av totalt løselig sukker og løselig protein i røttene til Panax notoginseng under kadmiumstress [J].
Innholdet av løselig protein i røttene minket med en økning i påføringsmengden av kalk og oksalsyre. I fravær av kalk var innholdet av løselig protein i sprøytebehandlingen med 0,2 mol l-1 oksalsyre betydelig lavere enn i kontrollen, med 16,20 %. Ved påføring av kalk på 750 kg hm-2 ble det ikke observert noen signifikant forskjell i innholdet av løselig protein i røttene til Panax notoginseng. Ved en kalkpåføringsmengde på 2250 kg h m-2 var innholdet av løselig protein i oksalsyresprøytebehandlingen på 0,2 mol l-1 betydelig høyere enn i ikke-oksalsyresprøytebehandlingen (35,11 %). Da kalk ble påført med 3750 kg h m-2, minket innholdet av løselig protein betydelig med økende oksalsyresprøytekonsentrasjon, og innholdet av løselig protein (269,84 µg g-1) var lavest ved behandling med 0,2 mol l-1 sprøyting med oksalsyre (fig. 3).
Det ble ikke funnet noen signifikant forskjell i innholdet av frie aminosyrer i røttene til Panax notoginseng uten kalk. Med en økning i konsentrasjonen av oksalsyresprøyting og en kalkpåføringsmengde på 750 kg hm-2, sank innholdet av frie aminosyrer først og deretter. Påføring av behandling med 2250 kg hm-2 kalk og 0,2 mol l-1 oksalsyre økte innholdet av frie aminosyrer betydelig med 33,58 % sammenlignet med ingen behandling med oksalsyre. Med en økning i konsentrasjonen av oksalsyresprøyting og tilføring av 3750 kg·hm-2 kalk, sank innholdet av fri aminosyre betydelig. Innholdet av frie aminosyrer i 0,2 mol L-1 oksalsyresprøytebehandlingen var 49,76 % lavere enn i behandlingen uten oksalsyrebehandling. Innholdet av fri aminosyre var maksimalt ved behandling uten oksalsyrebehandling og utgjorde 2,09 mg/g. Innholdet av frie aminosyrer (1,05 mg g-1) var lavest ved sprøyting med 0,2 mol l-1 oksalsyre (fig. 4).
Effekt av bladsprøyting med oksalsyre på innholdet av frie aminosyrer og prolin i røttene til Panax notoginseng under kadmiumstressforhold [J].
Prolininnholdet i røttene minket med en økning i påføringsmengden av kalk og oksalsyre. Det var ingen signifikant forskjell i prolininnholdet i Panax notoginseng uten kalk. Med en økning i konsentrasjonen av sprøyting med oksalsyre og kalkpåføringsmengder på 750 og 2250 kg hm⁻², minket prolininnholdet først og økte deretter. Prolininnholdet i sprøytebehandlingen med 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre var betydelig høyere enn prolininnholdet i sprøytebehandlingen med 0,1 mol l⁻¹ oksalsyre, som økte med henholdsvis 19,52 % og 44,33 %. Ved påføring av 3750 kg·hm⁻² kalk, minket prolininnholdet betydelig med en økning i konsentrasjonen av sprøyting med oksalsyre. Prolininnholdet etter sprøyting med 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre var 54,68 % lavere enn uten oksalsyre. Prolininnholdet var lavest og utgjorde 11,37 μg/g ved behandling med 0,2 mol/l oksalsyre (fig. 4).
Innholdet av totale saponiner i Panax notoginseng var Rg1>Rb1>R1. Det var ingen signifikant forskjell i innholdet av de tre saponinene med økende konsentrasjon av oksalsyrespray og ingen kalk (tabell 4).
Innholdet av R1 ved sprøyting med 0,2 mol l-1 oksalsyre var betydelig lavere enn uten sprøyting av oksalsyre og bruk av kalk 750 eller 3750 kg·h·m-2. Med en oksalsyresprøytekonsentrasjon på 0 eller 0,1 mol l-1 var det ingen signifikant forskjell i R1-innholdet ved økning i kalkpåføringsmengden. Ved en sprøytekonsentrasjon av oksalsyre på 0,2 mol l-1 var R1-innholdet på 3750 kg hm-2 kalk betydelig lavere enn på 43,84 % uten kalk (tabell 4).
Innholdet av Rg1 økte først og minket deretter med økende konsentrasjon av oksalsyre i sprøytingen og en kalkpåføringsmengde på 750 kg·h·m−2. Ved en kalkpåføringsmengde på 2250 eller 3750 kg·h·m−2, minket Rg1-innholdet med økende oksalsyrekonsentrasjon i sprøytingen. Ved samme sprøytekonsentrasjon av oksalsyre økte innholdet av Rg1 først og minket deretter med en økning i kalkpåføringsmengden. Sammenlignet med kontrollen, med unntak av tre sprøytekonsentrasjoner av oksalsyre og 750 kg·h·m−2, var Rg1-innholdet høyere enn kontrollen. Rg1-innholdet i røttene fra andre behandlinger var lavere enn kontrollen. Rg1-innholdet var høyest ved sprøyting med 750 kg gm−2 kalk og 0,1 mol l−1 oksalsyre, som var 11,54 % høyere enn kontrollen (tabell 4).
Innholdet av Rb1 økte først og deretter med økende konsentrasjon av sprøyting med oksalsyre og en kalkpåføringsmengde på 2250 kg hm⁻². Etter sprøyting med 0,1 mol l⁻¹ oksalsyre nådde Rb1-innholdet et maksimum på 3,46 %, som er 74,75 % høyere enn uten sprøyting med oksalsyre. Med andre kalkbehandlinger var det ingen signifikant forskjell mellom ulike oksalsyresprøytekonsentrasjoner. Ved sprøyting med 0,1 og 0,2 mol l⁻¹ oksalsyre sank innholdet av Rb1 først, og deretter med økende mengde tilsatt kalk (tabell 4).
Ved samme konsentrasjon av sprøytet oksalsyre økte innholdet av flavonoider først og sank deretter med en økning i kalkpåføringsmengden. Ingen kalk eller 3750 kg hm-2 kalk sprøytet med forskjellige konsentrasjoner av oksalsyre hadde en signifikant forskjell i flavonoidinnhold. Da kalk ble påført med en mengde på 750 og 2250 kg h m-2, økte innholdet av flavonoider først og sank deretter med en økning i konsentrasjonen av oksalsyre. Ved behandling med en påføringsmengde på 750 kg hm-2 og sprøyting med 0,1 mol l-1 oksalsyre, var innholdet av flavonoider høyest og utgjorde 4,38 mg g-1, som er 18,38 % høyere enn kalk ved samme påføringsmengde uten sprøyting med oksalsyre. Innholdet av flavonoider under sprøyting med oksalsyre 0,1 mol l-1 økte med 21,74 % sammenlignet med behandling uten sprøyting med oksalsyre og kalkbehandling med 2250 kg hm-2 (fig. 5).
Effekt av oksalatbladspraying på flavonoidinnhold i Panax notoginseng-røtter under kadmiumstress [J].
Bivariat analyse viste at det løselige sukkerinnholdet i Panax notoginseng korrelerte signifikant med mengden kalk som ble påført og konsentrasjonen av oksalsyre som ble sprøytet. Innholdet av løselig protein i rotvekster korrelerte signifikant med påføringsmengden av kalk, både kalk og oksalsyre. Innholdet av frie aminosyrer og prolin i røttene korrelerte signifikant med påføringsmengden av kalk, konsentrasjonen av oksalsyre, kalk og oksalsyre (tabell 5).
Innholdet av R1 i røttene til Panax notoginseng korrelerte signifikant med konsentrasjonen av sprøyting med oksalsyre, mengden påført kalk, kalk og oksalsyre. Flavonoidinnholdet korrelerte signifikant med konsentrasjonen av sprøytet oksalsyre og mengden påført kalk.
Mange tilsetningsstoffer har blitt brukt for å redusere kadmiuminnholdet i planter ved å immobilisere kadmium i jord, for eksempel kalk og oksalsyre30. Kalk er mye brukt som et jordtilsetningsstoff for å redusere kadmiuminnholdet i avlinger31. Liang et al.32 rapporterte at oksalsyre også kan brukes til å restaurere jord forurenset med tungmetaller. Etter påføring av forskjellige konsentrasjoner av oksalsyre på forurenset jord økte jordens organiske materiale, kationbyttekapasiteten minket, og pH-verdien økte med 33. Oksalsyre kan også reagere med metallioner i jorden. Under Cd-stress økte Cd-innholdet i Panax notoginseng betydelig sammenlignet med kontrollen. Men når kalk ble brukt, minket det betydelig. I denne studien, ved påføring av 750 kg hm-2 kalk, nådde Cd-innholdet i roten den nasjonale standarden (Cd-grense: Cd≤0,5 mg/kg, AQSIQ, GB/T 19086-200834), og effekten ved påføring av 2250 kg hm-2 kalk fungerer best med kalk. Påføring av kalk skapte et stort antall konkurranseområder mellom Ca2+ og Cd2+ i jorden, og tilsetning av oksalsyre kunne redusere Cd-innholdet i røttene til Panax notoginseng. Cd-innholdet i Panax notoginseng-røttene ble imidlertid betydelig redusert av kombinasjonen av kalk og oksalsyre, noe som nådde den nasjonale standarden. Ca2+ i jorden adsorberes på rotoverflaten under massestrøm og kan tas opp av rotceller gjennom kalsiumkanaler (Ca2+-kanaler), kalsiumpumper (Ca2+-AT-Pase) og Ca2+/H+ antiportere, og deretter transporteres horisontalt til rotens xylem 23. Innhold av Ca i roten var signifikant negativt korrelert med Cd-innhold (P < 0,05). Innholdet av Cd minket med en økning i Ca-innholdet, noe som er i samsvar med oppfatningen om antagonismen mellom Ca og Cd. Variansanalyse viste at mengden kalk signifikant påvirket Ca-innholdet i røttene til Panax notoginseng. Pongrac et al. 35 rapporterte at Cd binder seg til oksalat i kalsiumoksalatkrystaller og konkurrerer med Ca. Imidlertid var reguleringen av Ca av oksalat ikke signifikant. Dette viste at utfellingen av kalsiumoksalat dannet av oksalsyre og Ca2+ ikke var en enkel utfelling, og samutfellingsprosessen kan kontrolleres av ulike metabolske veier.