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为提升南非醉茄（Ashwagandha）药用价值，研究人员探究干旱胁迫和水杨酸处理影响，发现 50% FC 与 1 mM SA 组合可增产增效。
在全球健康产业蓬勃发展的当下，药用植物的需求与日俱增，南非醉茄（Withania somnifera L. Dunal）便是其中备受瞩目的一种。它在传统医学如阿育吠陀（ayurveda）、尤那尼医学（Yunani medicine）中占据重要地位，凭借抗炎、抗菌、抗肿瘤、抗应激和抗糖尿病等特性，广泛应用于制药、保健品和功能性食品领域。随着其在全球市场的火热，预计到 2030 年，南非醉茄市场规模将达到 115502.48 万美元，年复合增长率达 11.6% 。但过度开采使它被列入世界自然保护联盟（IUCN）的 “受威胁物种” 名单。
如何在满足市场需求的同时，保护这一珍贵的药用植物资源，成为科研人员亟待攻克的难题。在此背景下，来自斯里兰卡鲁胡纳大学（University of Ruhuna）的研究人员开展了一项极具意义的研究，相关成果发表在《Discover Plants》杂志上。
为了深入探究干旱胁迫和水杨酸（Salicylic acid，SA）对南非醉茄生长、产量和多酚含量的影响，研究人员精心设计了一系列实验。他们在学校的保护温室中模拟不同的生长环境，采用自动滴灌系统精准控制土壤湿度，设置了 100% 田间持水量（Field capacity，FC）（对照）、80% FC、60% FC 和 50% FC 四个干旱胁迫水平；同时，以 0 mM（对照）、0.1 mM、1 mM 和 10 mM 的水杨酸进行叶面喷施处理。实验中，研究人员运用多种技术方法对各项指标进行测定。例如，使用米尺测量植株高度，人工计数叶片和果实数量；采用 Konica Minolta 的 SPAD 502 Plus 叶绿素仪测量 SPAD 值，利用 ADC BioScientific 叶面积仪测量叶片面积；通过酸茚三酮法测定游离脯氨酸（Free proline）含量，运用 Folin-Ciocalteu 法测定总多酚（Total polyphenol，TPC）含量。为确保实验数据的可靠性，研究人员进行了严格的数据统计分析，包括 Shapiro-Wilk 检验、Levene 检验等，使用邓肯检验（Duncan test）比较均值差异。
研究结果表明，干旱胁迫和水杨酸对南非醉茄的生长参数、产量和生化参数均有显著影响。在生长方面，随着干旱胁迫加剧，植株高度、叶片数量和叶面积呈下降趋势，而 1 mM 水杨酸处理在一定程度上能缓解干旱的负面影响，促进植株生长，但 10 mM 水杨酸处理却抑制了植株生长。在产量指标上，50% FC 和 1 mM SA 联合处理时，根干物质含量达到最高，为 7.62 g，相较于对照组（100% FC 和无 SA 处理）增加了 2.7 倍。在生化参数方面，同样是 50% FC 和 1 mM SA 的组合，总多酚含量高达 3.78 GAE mg/g d.w.b，是对照组的 12.49 倍；游离脯氨酸含量也显著增加，达到 150.72 μg/g FW ，为对照组的 2.13 倍。此外，研究还发现，植物的形态和生化参数之间存在着复杂的相关性。例如，果实数量、根干物质含量和游离脯氨酸与总多酚含量呈弱正相关，而叶面积与总多酚含量呈弱负相关。
在讨论部分，研究人员指出，干旱胁迫虽然对植株的营养生长有抑制作用，但却能诱导植物产生更多的次生代谢产物，增强其抗氧化防御能力，以应对逆境。水杨酸作为一种植物生长调节剂，在低浓度时可以提高植物对干旱胁迫的耐受性，促进生长和次生代谢产物的合成；高浓度时则可能对植物产生负面影响。此次研究中，10 mM 水杨酸处理导致叶片面积减小，这可能与高浓度水杨酸影响植物的光合作用和叶片解剖结构有关。
综上所述，这项研究揭示了干旱胁迫和水杨酸联合处理对南非醉茄生长和次生代谢产物积累的复杂调控机制。50% FC 的干旱胁迫与 1 mM 水杨酸叶面喷施的组合，能够显著提高南非醉茄的根产量和多酚含量，为其在干旱地区的可持续栽培提供了科学依据。这不仅有助于满足全球对高质量药用植物日益增长的需求，还为保护南非醉茄这一珍稀物种提供了可行的途径。同时，研究成果也为其他药用植物的栽培和研究提供了重要参考，推动了可持续农业和药用植物资源保护领域的发展。
