喷施水杨酸和γ-氨基丁酸可通过调节抗氧化防御、养分吸收及次生代谢物，减轻大麦中的铬毒性

《BMC Plant Biology》：Foliar spray of salicylic acid and gamma-aminobutyric acid mitigates chromium toxicity in barley by regulating antioxidant defense, nutrient uptake, and secondary metabolites

　　

摘要

背景

铬（Cr）污染会严重阻碍植物生长和生物量产生。水杨酸（SA）和γ-氨基丁酸（GABA）在提升植物抗逆性方面起着重要作用，但它们在减轻铬毒害方面的协同效应尚未被研究。因此，本研究旨在探讨SA和GABA在减轻大麦中铬毒害作用方面的效果。

方法

该研究设置了不同铬浓度处理（0和40 mg kg^??1），使用了两个大麦品种（Sultan-17和Haider-93），并通过对叶片喷施1 mM的水杨酸和1 mM的GABA来进行实验。

结果

铬毒害会通过增加过氧化氢含量（84%）、促进铬在植物体内的积累，同时降低叶片含水量（37–42%）、叶绿素合成量（36–40%）以及养分吸收能力，从而显著降低两种品种的生长发育和产量。而同时喷施水杨酸和GABA则能有效减轻铬的毒害作用：它能够减少根系（54–58%）、叶片（46–50%）以及过氧化氢含量（55–62%）中的铬积累，同时提高叶绿素合成量、叶片含水量（52–59%）、渗透压物质合成量以及抗氧化酶活性（9–91%），进而促进植物的生长发育和产量提升。此外，水杨酸和GABA还能增加次生代谢产物的生成，并通过提升养分吸收能力维持离子平衡，进一步促进大麦的生长和产量。总体而言，Sultan-17品种相比Haider-93品种具有更强的抵抗铬毒害的能力，表现更为优异。

结论

综上所述，共同施用水杨酸和GABA可以通过增强植物的抗氧化防御能力、光合色素含量、次生代谢产物生成，以及限制铬的吸收，从而减轻铬毒害。这些研究结果为开发既环保又经济的方法、提升作物产量及改善受污染土壤的质量提供了理论依据。