干旱持续时间对迷迭香中萜烯成分、生理反应及萜烯相关基因表达的影响

《BMC Plant Biology》：Effects of drought duration on terpene profiles, physiological responses, and terpene-related gene expression in rosemary

本研究探讨干旱对迷迭香幼苗生长、生理参数及抗氧化酶活性的影响，并分析其萜类化合物组成变化，揭示相关基因表达与萜类合成的关系，为干旱条件下迷迭香生产提供依据。

摘要

干旱是限制植物生长和产量的主要环境因素。本研究探讨了干旱对迷迭香（Salvia rosmarinus Spenn.）幼苗的影响，这些幼苗分别经历了5天、10天和15天的灌溉停止期，而对照组植物则每5天定期浇水。研究考察了植物的生长情况、生理参数以及抗氧化酶的活性。结果表明，叶绿素含量有所下降。抗氧化酶的活性（包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）和次级可溶性过氧化物酶（SPO）有所增加，而苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性则有所下降。此外，利用气相色谱-质谱（GC–MS）技术分析了在不同时间点下受干旱胁迫的迷迭香幼苗产生的萜类化合物及其他植物化学物质的种类和数量。在以下样本中共鉴定出710种植物化学物质：对照组5天、对照组10天、对照组15天、干旱5天、干旱10天和干旱15天。总体而言，干旱条件下单萜类化合物的总百分比有所下降，而倍半萜类、二萜类和三萜类的含量则有所增加。同时，通过实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术量化了12个萜类生物合成基因（SrBDH、SrGPS、SrFPPS、SrGGPP、SrCINS1、SrCINS2、SrTPS-Pin、SrHUMS、SrKSL2、SrFS2、SrCPS1和< />）在干旱条件下的表达情况，以阐明基因表达与萜类化合物类型和丰度之间的关系。总之，本研究揭示了干旱对迷迭香幼苗中萜类化合物组成的影响，为提高其在干旱胁迫下的营养价值和生产力提供了宝贵的见解。