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川黄柏是我国“三大木本药材树种”之一,干燥树皮为传统中药材黄柏,现阶段主要利用人工栽培林,利用周期较长。在实验室前期发现GA3喷施处理对川黄柏幼苗主要药用成分含量有较大影响的基础上,本试验进一步以1-5年生密植川黄柏为研究材料,系统的研究外源GA3对川黄柏生长、生理和药用成分的影响,以及川黄柏药用成分的积累规律,探索利用密植幼龄川黄柏形成具有药效资源的可行性。主要结果如下:1.根据持续处理了 5个月后(9月)的1年生密植川黄柏株高、地径的生长情况,筛选出最优处理为:间隔10天喷施100 mg·L-1的GA3(GA3-10-100),其9月的株高、地径分别为156.76 cm和14.33 mm,较对照组分别增加了 40.44%和20.65%,株高差异显著(P<0.05)。GA3-10-100处理组株高、地径的绝对增长量和增长倍数(9月与4月相比)均为最高,分别为150.68 cm和12.89 mm及24.79 倍和 8.99 倍。此外,GA3-10-200、GA3-30-200、GA3-60-200 三个高浓度处理对生长促进也较明显。次年,以最优GA3处理对调整栽培密度的1年生和2年生密植川黄柏展开试验。持续处理1个月后,1年生GA3处理组的株高、地径及茎鲜重较对照组分别增加了 19.49%、25.40%和80.67%,差异显著(P<0.05)。持续处理3个月后,2年生GA3处理组的地上鲜重、叶鲜重及树皮鲜重较对照组分别增加15.43%、38.07%和28.09%,差异显著(P<0.05),中下部树径也有不同程度的增加。2.外源GA3提高了 1年生密植川黄柏5-7月叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量,其中在未郁闭前的5月,其含量与喷施浓度呈正相关,与喷施周期呈负相关,郁闭后则无明显规律。外源GA3还提高了水分和高温干旱胁迫下1年生密植川黄柏叶片渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)及抗氧化指标(SOD、POD、CAT和GSH)的含量或活性。3.最优GA3喷施提高了 1年生及2年生密植川黄柏大部分部位的药用成分含量,与其对树径不同部位生长促进效果正相关,而对药用成分在全株的分布无影响。其中,最优GA3喷施的1年生植株的主根皮及基部茎皮的药用成分含量均高于对照组,同时提高了试验地1年生川黄柏基部茎皮中四氢小檗碱氧化酶(THBO)基因的表达水平。最优GA3喷施的2年生植株中主根皮、侧根皮、基部茎皮、中部茎皮和顶部茎皮药用成分含量均高于对照组,其中侧根皮和中部茎皮差异显著(P<0.05)。GA3处理组侧根皮的黄柏碱和小檗碱含量为4.16mg/g和41.02 mg/g,较对照组分别提高29.60%和28.51%;中部茎皮黄柏碱和小檗碱含量为4.64 mg/g和39.03 mg/g,较对照分别提高18.07%和15.64%。开始形成树皮产量的2年生川黄柏,其药用成分含量依次为,主根皮>基部茎皮>中部茎皮>侧根皮>上部茎皮>顶部茎皮。中部以下树皮药用成分含量满足入药标准黄柏碱≥3.4mg/g和小檗碱≥30mg/g。在不同年份的川黄柏中,早期(1年生)药用成分积累较快,往后(4、5年生)逐步放缓,基本上满足树径越粗,药用成分含量越高的规律。枝皮药用成分积累与主干茎皮大致相同,基部较高,向上递减,枝皮直径大及生长年份长的一般药用成分含量高。在川黄柏的各个部位,小檗碱的积累速度较黄柏碱快,两种药用成分在根皮部积累速度较茎皮部快。综上所述,GA3喷施处理能有效促进密植幼龄川黄柏生长,提高对环境的适应能力,提升入药部位的药用成分含量,可缩短川黄柏达到药用成分可入药标准的时间,为密植幼龄川黄柏成为可入药资源提供了科学依据。