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三七[Panax notoginseng（Burk.）F.H.Chen]为五加科人参属多年生草本植物,常以其干燥块根入药,近年来其茎叶作为新资源食品被开发利用,其传统药效有止血、活血、散瘀、定痛、降压、降脂、降血糖等。云南省是三七的道地产区,中国市场中95%的三七来自云南。同时,云南也是矿产大省,其丰富的矿产资源造成了土壤中重金属含量较高,尤其是作为镉出产全国第一的地区,其土壤中的镉背景值应被重视。近年来,食品镉污染问题频发,药材镉安全也成为中药材市场关注的重点。如何在高镉背景值下种植三七,三七对镉是否存在富集效应,镉是否影响三七生长发育及药材质量,三七对镉的吸收与贮存途径如何,均需要研究来阐明。因此,本文以三七为研究对象,通过土培,水培等实验,以期探明三七对镉富集的生理响应及其吸收镉的生理机制。本文的主要研究成果如下:1.以二年生三七为实验材料,通过土培实验研究了不同浓度镉处理(0、5、10、30、60 mg·kg-1)对三七生长发育及皂苷积累的影响,同时用Tessier A连续提取法对三七种植土壤中的镉进行了分类。结果表明,三七种植土壤中五种土壤镉形态的大小顺序为:碳酸盐结合态>残留态>铁锰氧化物结合态>有机物结合态>可交换态,通过潜在生态危害指数评价法得出土壤中镉含量的生态环境危害风险低。5 mg·kg-1镉处理可显著促进三七生长,10～60 mg·kg-1镉处理下的三七各农艺性状显著低于空白处理组;5 mg·kg-1镉处理可增加三七对N、P、K的吸收积累,高浓度镉则抑制其累积;三七各部位镉含量分别与镉处理时间和浓度呈正相关,各部位镉含量大小顺序为:须根>剪口>主根>叶>茎>花;各部位镉富集系数随处理时间延长而增大,但随处理浓度的升高而下降;镉处理使三七中五种主要皂苷成分:R1,Rg1,Re,Rb1,Rd及其总和均低于空白组。综上所述,低浓度镉处理可刺激三七生长,高浓度镉则对三七生长产生抑制,镉胁迫会降低三七主要药效成分皂苷的积累,说明镉会影响三七药材质量,应减少种植背景中的镉含量,以保证三七药材的安全与质量。2.以二年生三七为试验材料,在水培条件下研究了镉胁迫(0、2.5、5、10μmol·L-1)对三七抗氧化酶系统和光合参数的影响及三七对镉的吸收分配规律。结果表明:2.5μmol·L-1镉处理可诱导SOD、POD、APX等酶活性的升高,10 μmol·L-1镉处理则对SOD、POD、APX和CAT均产生抑制作用;镉处理对三七各部位CAT活性均具有抑制作用;三七净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均随镉处理浓度的升高而降低,胞间CO2浓度则呈先下降后上升的趋势;三七各器官镉含量表现为须根>剪口>主根>叶片>茎;叶、茎、剪口、须根、主根镉富集系数均随镉处理浓度的升高而降低;各器官中镉含量与迁移系数均随镉处理浓度的升高而上升。综上所述,镉胁迫可对三七抗氧化酶系统和光合系统产生影响,三七对镉具有富集作用,应合理选择三七种植基地以减少对镉的吸收,合理选取三七入药部位,以降低镉摄入风险。3.以二年生三七为试验材料,通过水培试验研究了三七对镉的吸收方式、运输动力、时间吸收动力学及浓度动力学特征。结果表明:抑制代谢与抑制蒸腾均能减少三七对镉的吸收与转运,说明三七对镉的吸收与转运兼备主动与被动;试验初期的0～2小时为三七快速吸收镉的时期,2小时后三七对镉的吸收速率逐渐下降,24小时后趋于平缓;三七对镉的吸收随镉处理浓度升高而增加,本试验中的20 μml·L-1处理浓度并非三七吸收镉的阈值。4.以二年生三七为材料,研究了水培条件下外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）和清除剂2-4-羧苯基四甲基咪唑烷-1-氧-3-氧化物（L-NAME）处理对镉胁迫下三七的生理及镉积累特性的影响。结果表明:50 μmol·L-1 SNP处理可降低镉胁迫下(10 μmol·L-1)三七中超氧阴离子O2·、产生速率及丙二醛含量;提高三七各部位（叶、茎、剪口、根）的SOD、POD及CAT活性;促进镉胁迫下三七叶片光合效率及叶绿素含量的上升。但高浓度SNP处理(100μmol·L-1)对上述指标具有负调控作用。SNP处理能促进三七各部位镉含量和富集系数的升高,且随处理浓度的升高而增强,但SNP对镉转移系数无显著影响。L-NAME处理显著提升镉胁迫下三七中超氧阴离子02·-产生速率及丙二醛含量;降低各部位的抗氧化酶活性;同时也减少了镉在各部位的累积;上述作用效应随L-NAME处理浓度的升高而增强。综上所述,NO信号参与调控镉胁迫下三七抗氧化酶系统、光合系统及对镉的吸收贮存。