硒作为一种生物刺激剂：促进青蒿（Artemisia annua）的生长、增强其荧光特性以及提高青蒿素的产量

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Selenium as a Bio-Stimulant: Enhancing Growth, Fluorescence Attributes, and Artemisinin Production in Artemisia annua

艾蒿（Artemisia annua）是青蒿素的主要来源植物，本研究通过土壤施硒（Na?SeO?）盆栽试验，系统评估了硒对艾蒿生长、光合效率、酶活性及青蒿素含量的影响。结果表明，4 mg kg?1硒显著提升艾蒿光合色素（类胡萝卜素+23.04%，总叶绿素+27.84%）、叶绿素荧光参数（Fv/Fm+14.13%，qP+30.67%，ΦPSII+17.72%，NPQ-17.32%）及酶活性（NR、CA活性升高），同时扩大气孔开度、增加腺毛密度和体积，最终使青蒿素含量提升31.91%。研究证实硒作为生物刺激剂对艾蒿产量及药用成分积累具有显著促进作用。

　　

摘要

目的

青蒿（Artemisia annua）是抗疟化合物青蒿素的主要天然来源，其全球需求持续增长。本研究旨在评估施用于土壤中的硒对青蒿生长、光合效率、酶活性、腺毛发育及青蒿素生物合成的生物刺激作用。

方法

采用盆栽实验，向土壤中施加硒酸钠（Na?SeO?）。测量了生长指标、光合色素和叶绿素荧光参数，以及硝酸还原酶（NR）和碳酸酐酶（CA）的活性。利用扫描电子显微镜分析了气孔和腺毛的形态，同时使用高效液相色谱法测定青蒿素含量。

结果

硒显著提升了青蒿的形态生理和生化性能，其中4 mg kg?1的硒剂量被认为是最佳剂量。除了总体生长和生物量外，硒还提高了光合色素含量，类胡萝卜素增加了27.84%，总叶绿素含量增加了23.04%。叶绿素荧光参数也有所改善：Fv/Fm增加了14.13%，qP增加了30.67%，ΦPSII增加了17.72%，NPQ降低了17.32%，表明光系统II（PSII）的效率得到提升。酶如CA和NR的活性也有所增强，气孔开口度增大，腺毛体积变大且密度增加。HPLC结果显示，腺毛大小和密度的增加与青蒿素含量（31.91%）的提高呈正相关。在最佳硒剂量下观察到的所有改善均具有统计学意义。

结论

这些发现表明，硒以剂量依赖的方式对青蒿具有显著的生物刺激作用。施用于土壤中的硒（4 mg kg?1）显著促进了青蒿素的积累，凸显了其作为提高这种救命抗疟化合物产量的可持续农业策略的潜力。