干旱胁迫下药用大黄根部药效成分及根际土壤微生物变化规律及其相互作用机制研究

为探讨植物在水分亏缺下土壤微生态环境、次生代谢产物含量的变化规律以及两者相互作用的反应机制，以三叶期药用大黄为研究对象，采用盆栽控水实验，对不同干旱梯度(正常供水、轻度、中度、重度干旱)下大黄的响应机制进行研究。结果表明：不同干旱胁迫水平下药用大黄根部黄酮类、酚类、萜类以及生物碱类化合物含量变化明显，轻度干旱胁迫下大黄药效成分含量较高，其根部芦丁、大黄素、没食子酸、(+)-儿茶素含量显著升高，重度干旱胁迫下芦丁、大黄素、没食子酸含量显著低于正常供水。种植药用大黄的根际土壤中细菌数目、多样性、丰富度和优势度指数均显著高于空白土壤，随干旱程度加剧，大黄根际土壤微生物物种数目、丰富度指数降低。水分亏缺下蓝藻菌门、厚壁菌门、放线菌门、绿弯菌门、芽单胞菌门以及链霉菌属、放线菌属等是药用大黄根际的优势菌群。药用大黄根部芦丁、大黄素相对含量与蓝藻菌门、厚壁菌门相对丰度呈正相关，(+)-儿茶素、(-)-表儿茶素没食子酸酯相对含量与拟杆菌门、厚壁菌门相对丰度呈正相关。综上所述，适当的干旱胁迫能从生理诱导和增加与有益微生物之间的联系2个方面，提高药用大黄根部次生代谢产物含量。