细茎石斛是兰科石斛属植物,花朵娇小,花色清丽,花期较长,常作为切花与盆栽花卉,此外,细茎石斛是一种抗旱作物,同时,是一种珍贵的草药,并广泛应用于食用和保健药品,因此细茎石斛有较大的市场潜力。目前,对细茎石斛的研究仅为其多糖的提取工艺、活性成分与药理作用以及组织培养。作为一种药用价值较高的植物,对其生物碱报道较少,对其是否具有黄酮含量几乎为空白,同时,也没有研究指出其对水分的利用情况。应合理利用细茎石斛,寻找最适宜的灌溉方式,发挥经济效益。此外,干旱胁迫能影响植物的生长与次生代谢产物含量,复水操作对植物有补偿作用。因此,本研究采用人工控水法设置不同的土壤含水量,对细茎石斛进行干旱胁迫与复水操作,研究不同干旱梯度与复水条件下细茎石斛的生理状况及次生代谢产物含量。以三年生的细茎石斛为材料,设置四个干旱梯度,试验持续20天,在达到设定时间(第0,5,10,15,20天)后对其进行复水操作。在各时间点测定细茎石斛的生理指标,包括:叶片含水量、叶绿素总含量、类胡萝卜素含量、过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、丙二醛含量,此外,还测定了细茎石斛的次生代谢产物含量,包括:多糖含量、总黄酮含量、总生物碱含量。本研究利用SPSS软件对数据进行差异显著性分析,得到如下结论:1.干旱胁迫与复水对细茎石斛叶片含水量的影响细茎石斛可以在一定范围内忍受干旱胁迫对其叶片含水量的影响。在三个干旱梯度的处理下,细茎石斛的叶片含水量随处理时间的延长,其叶片含水量呈下降趋势。对轻度干旱胁迫组的细茎石斛进行复水操作24h后,其干旱状况得到了一定的缓解,但没恢复至正常水平。对中度干旱胁迫下的细茎石斛进行复水操作后,其干旱状况虽得到了一定缓解,但仍不如处在轻度胁迫状况下的细茎石斛。对重度胁迫下的细茎石斛进行复水操作,其叶片表现出的严重失水状况在整个试验期间均未得到缓解。2.干旱胁迫与复水对细茎石斛叶片光合色素含量的影响干旱胁迫在一定程度上可以提高细茎石斛叶片的总叶绿素含量,但类胡萝卜素含量在干旱前期略有上升,在干旱后期均低于对照组。对细茎石斛复水24h后,仅在轻度干旱胁迫的前期、中度与重度胁迫的后期,细茎石斛的叶绿素含量会增加,随着干旱程度的加重,对细茎石斛叶绿素含量的影响是不可复原的。在各干旱梯度下,仅在试验前期或中期对细茎石斛进行复水操作,其类胡萝卜素含量高于对照组。3.干旱胁迫与复水对细茎石斛呼吸作用的影响在轻度胁迫与中度胁迫下,细茎石斛的POD活性呈先上升后下降的趋势,并在后期低于对照组;在重度胁迫下,细茎石斛的POD活性先下降后上升,并在后期高于对照组。在试验前期,轻度胁迫下的细茎石斛CAT活性较强。随着干旱强度的增加,与处理时间的延长,其CAT活性有所下降。复水后,细茎石斛的POD活性在轻度与中度胁迫下,其POD活性在某些时间点有所上升;在重度胁迫下,其POD活性显著增强。在对各干旱梯度的细茎石斛复水后,轻度胁迫前期的细茎石斛CAT活性略有上升。4.干旱胁迫与复水对细茎石斛有机物质代谢的影响在三个干旱梯度下,细茎石斛的可溶性糖含量均高于对照组,但是,随着干旱强度的增加,细茎石斛可溶性糖含量的增幅逐渐减小,并在重度胁迫条件下表现出可溶性糖含量降低的现象。此外,适当的干旱强度有助于细茎石斛蛋白质含量的积累。细茎石斛在一定的干旱强度下,复水后其可溶性糖含量会上升,但超过一定干旱强度后其可溶性糖含量会呈现下降趋势。此外,细茎石斛在轻度与中度胁迫时,复水后可溶性蛋白含量较高。5.干旱胁迫与复水对细茎石斛逆境生理指标的影响在轻度胁迫下,细茎石斛的细胞膜在初期遭受了破坏,在后期逐渐适应了干旱环境,细胞膜遭受的破坏不明显;在中度与重度胁迫下的细茎石斛其细胞膜受到了不同程度的破坏,导致保护酶体系活性不同程度的下降,并且重度胁迫下的细茎石斛在干旱后期细胞膜受损严重,产生了较多丙二醛。在重度干旱胁迫下对细茎石斛进行复水操作,已经不能缓解干旱对细茎石斛带来的伤害。并且,仅在轻度与中度胁迫下对细茎石斛进行复水操作,有利于其体内保护酶活性的恢复。6.干旱胁迫与复水对细茎石斛次生代谢产物的影响在试验初期,轻度干旱胁迫有利于细茎石斛多糖的积累;在试验后期,重度干旱胁迫有助于细茎石斛多糖的积累。在试验前期,中度干旱更有利于细茎石斛总黄酮含量积累;在试验中期与后期,轻度干旱更有利于细茎石斛总黄酮含量积累。轻度胁迫的前期与中度胁迫的初期有助于细茎石斛总生物碱含量的积累;随着干旱胁迫强度的增加与干旱天数的增加,不利于细茎石斛总生物碱含量的积累。在轻度胁迫与中度胁迫的初期,对细茎石斛进行复水操作,有利于多糖含量的积累;在重度胁迫时,在试验期间对细茎石斛进行复水操作均会提高其多糖含量,且会在重度胁迫结束时得到多糖含量的最大值。在轻度干旱胁迫下对细茎石斛进行复水操作,更有利于总黄酮含量的积累。此外,在轻度胁迫的前期对细茎石斛进行复水,可以增加其总生物碱含量;在中度干旱的试验初期对细茎石斛进行复水操作有利于其总生物碱含量的积累。