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近年来,药用植物冬凌草[Isodon rubescens (Hemsl.) Hara]的原药材生产中,重金属尤其铅含量超标现象时有发生,影响了药材质量和用药安全以及产品出口。本研究通过对铅胁迫冬凌草试验、原产地不同立地类型及不同引种区冬凌草进行定点取样、试验以及调控技术方案的筛选试验,探讨了铅对冬凌草繁殖、生理、生长及其次生代谢产物的影响及机理,冬凌草植株中重金属Pb的吸收、转移、富集规律及主要影响因子与调控途径。主要结果如下:1.铅对冬凌草种子萌发影响:低浓度(135 mg/L)铅胁迫对冬凌草种子发芽无显著影响;中高浓度(270 mg/L,540 mg/L,1080 mg/L)铅胁迫对种子萌发和幼苗生长有显著抑制效应;胚根对Pb胁迫较敏感(P<0.05);冬凌草种子萌发期Pb吸收系数为0.76-2.59;幼苗Pb富集是抑制生长的主要原因。经拟合模型预测,比对照发芽率和生物量鲜重分别降低10%的Pb临界浓度为195.18 mg/L和101.65 mg/L。2.铅对冬凌草生理指标影响:水培条件下,铅胁迫不同阶段,冬凌草叶片中的光合色素含量呈现不同变化规律,胁迫50d表现为:中低浓度(135 mg/L,270 mg/L)铅胁迫下,随着铅浓度的增加,叶绿素总含量递增;高浓度(540 mmg/L)铅胁迫下,叶绿素总含量显著减低;不同Pb浓度胁迫对类胡萝卜素合成无显著影响。Pb胁迫下,冬凌草叶片和根系中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性反应不一致:叶片主要通过POD和CAT的协同作用防止过氧化胁迫,根系主要通过SOD防止过氧化胁迫;冬凌草耐铅临界值826.08 mg/kg。3.铅对冬凌草无性繁殖及次生代谢产物积累影响:水培冬凌草在中低浓度(135 mg/L,270mg/L) Pb胁迫下,其繁殖成活率和生长与对照比无显著差异,高浓度(540 mg/L) Pb处理与对照组相比,生物量和相对生长速率分别降低33.33%和46.59%。经拟合模型预测,比对照相对生长速率和生物量分别降低10%的环境Pb临界浓度分别为301.99 mg/L和422.33 mg/L(P<0.01)。Pb胁迫浓度135 mg/L~540 mg/L条件下,随Pb浓度升高冬凌草有效成分Oridonin含量递增。4.通过对野生冬凌草不同立地类型区、人工栽培引种区的冬凌草检测和数学分析表明:土壤铅污染、铅污染源、降雨PH值(酸雨)是导致冬凌草铅污染的主要原因;不同器官中Pb含量依次为:叶片>花>根>茎>种子;不同采收期铅含量差异显著,11月份为最高;冬凌草铅主要从土壤和空气中吸收转移,在叶中富集;土培条件下冬凌草Pb富集系数为0.06~0.23,转移系数为0.65~1.79。5.Pb调控技术筛选试验结果表明:Se肥、生物炭(BIOCHAR)、EM菌肥、Ca, Zn均有显著抗铅效果,其中Se肥和生物炭的效果较突出;生物炭及生物炭底肥配合有机硒肥叶面喷施可提高生物产量12.0%~12.1%,对冬凌草甲素含量无显著影响;冬凌草水煎剂和乙醇提取对冬凌草Pb的溶出率为1.23%-1.49%,该2种加工工艺均可有效降低冬凌草产成品中的铅。6.初步确定了低铅冬凌草栽培的主要措施:种植地土壤铅含量应当限制在55.82 mg/kg以内,铅污染源4 km以上,距离公路200 m以外,空气质量1~2级;施肥调控:底肥以施用生物碳肥为主,叶面肥以Se肥为佳;最佳采收期应为5~6月份。调控技术经验证,可有效控制冬凌草及其制品中的铅,达到中国药用植物绿色出口标准或欧盟标准:同时可提高生物产量,保证药材品质,为冬凌草安全、优质生产提供了科学依据。