氢气处理促进地黄生长发育及主要药用成分积累

氢气（hydrogen gas, H2）在提高农作物品质和产量方面发挥多样且积极的作用。由于栽培方式和化肥农药使用的不当，严重影响了地黄产量和品质。本研究以“金九”地黄为材料，探究氢纳米气泡水（hydrogen nanobubble water, HNW）对不同时期地黄生长发育及重要药用成分积累的影响。与对照组相比，HNW处理7 d后块根不定根数量和发芽率分别提升约217.59%和87.65%。与对照组相比，HNW处理60、75和90 d后，植株叶片冠幅分别增加约42.73%、53.02%和29.42%,最大叶面积分别提高约15.51%、19.74%和11.44%。HNW处理75和90 d后膨大根数较对照组分别增加约105.65%和66.82%。定量PCR分析环烯醚萜苷合成通路关键酶（1-deoxyxylulose-5-phosphate synthetase, DXS;geraniol 10-hydroxylase, G10H;1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductase, DXR;8-hydroxygeraniol dehydrogenase, 10HGO）基因表达发现，HNW处理75 d后RgDXS2、RgG10H1和RgDXR1表达量分别约是对照组的2.61、1.27和3.32倍，HNW处理90 d后RgDXS2、RgG10H1和Rg10HGO1表达量分别约是对照组的4.11、1.24和1.77倍。高效液相色谱分析表明，HNW处理75和90 d后梓醇含量较对照组分别增加约103.96%和24.94%,HNW处理75 d后地黄苷D含量提高约33.14%。此外，HNW处理120 d后膨大根数较对照组显著增加，同时RgDXR1、RgG10H1和Rg10HGO1表达量分别约是对照组的2.00、1.32和1.36倍。综上所述，HNW处理不仅可以促进地黄生长发育，还可以通过调控环烯醚萜苷合成通路关键酶基因，从而提高其重要药用成分积累。