基于生态友好型水提取物的种子预处理技术：一种改善小麦在盐胁迫下发芽的新策略

《Cereal Research Communications》：Eco-friendly hydrolate-based seed priming: a novel strategy to improve wheat germination under salt stress

盐胁迫限制小麦发芽及幼苗发育，月桂和迷迭香水解物作为种子预处理剂可缓解盐害。月桂水解物显著提升发芽率、速度及幼苗活力，尤其在50 mM NaCl下效果突出，与迷迭香水解物联用呈现协同增效作用，但100 mM严重盐胁迫下仍无法恢复对照水平。气相色谱-质谱分析表明月桂水解物富含抗氧化成分桉叶油醇和柠檬醛，促进酚类合成并缓解氧化损伤，而迷迭香水解物含较多具潜在毒性的樟脑和香芹酮。

　　

摘要

盐度是限制种子萌发和幼苗早期生长的主要非生物胁迫因素，尤其是在受到气候变化影响日益严重的干旱和半干旱地区。种子预处理是一种提高盐胁迫耐受性的有效策略。尽管精油已被广泛研究，但精油蒸馏过程中产生的芳香性副产物——水溶性提取物（hydrolates）的潜力仍大多未被探索。本研究探讨了月桂（Laurus nobilis）和迷迭香（Rosmarinus officinalis）的水溶性提取物单独使用或联合使用作为天然种子预处理剂，对小麦（Triticum aestivum L.）盐胁迫的缓解效果。结果表明，在对照条件和中等盐度（50 mM NaCl）下，月桂水溶性提取物显著提高了种子萌发率、萌发速度和幼苗活力；而迷迭香水溶性提取物对萌发的影响有限，但促进了幼苗生长，尤其是胚芽鞘的伸长。联合处理进一步增强了萌发能力，表明可能存在协同效应。然而，在高盐度（100 mM NaCl）条件下，任何处理方式都无法使萌发恢复到对照水平。气相色谱-质谱（GC-MS）分析显示，月桂水溶性提取物富含桉叶醇（eucalyptol）和芳樟醇（linalool），这两种单萜类化合物具有抗氧化和稳定细胞膜的特性，有助于增强酚类物质的生物合成并减轻氧化应激。相比之下，迷迭香水溶性提取物中含有较高水平的樟脑（camphor）和香叶醇（verbenone），这些化合物可能与植物毒性相关，并且对活性氧（ROS）的调节作用较弱。生化分析证实，月桂水溶性提取物始终增加了酚类物质的含量，而总蛋白质含量在各处理组间基本保持不变。总体而言，本研究突显了月桂水溶性提取物作为一种低成本、环保的生物刺激剂，在中等盐度条件下改善小麦生长表现的潜力，为受盐害影响的农业提供了一种可持续的解决方案。

盐度是限制种子萌发和幼苗早期生长的主要非生物胁迫因素，尤其是在受到气候变化影响日益严重的干旱和半干旱地区。种子预处理是一种提高盐胁迫耐受性的有效策略。尽管精油已被广泛研究，但精油蒸馏过程中产生的芳香性副产物——水溶性提取物的潜力仍大多未被探索。本研究探讨了月桂（Laurus nobilis）和迷迭香（Rosmarinus officinalis）的水溶性提取物单独使用或联合使用作为天然种子预处理剂，对小麦（Triticum aestivum L.）盐胁迫的缓解效果。结果表明，在对照条件和中等盐度（50 mM NaCl）下，月桂水溶性提取物显著提高了种子萌发率、萌发速度和幼苗活力；而迷迭香水溶性提取物对萌发的影响有限，但促进了幼苗生长，尤其是胚芽鞘的伸长。联合处理进一步增强了萌发能力，表明可能存在协同效应。然而，在高盐度（100 mM NaCl）条件下，任何处理方式都无法使萌发恢复到对照水平。气相色谱-质谱（GC-MS）分析显示，月桂水溶性提取物富含桉叶醇（eucalyptol）和芳樟醇（linalool），这两种单萜类化合物具有抗氧化和稳定细胞膜的特性，有助于增强酚类物质的生物合成并减轻氧化应激。相比之下，迷迭香水溶性提取物中含有较高水平的樟脑（camphor）和香叶醇（verbenone），这些化合物可能与植物毒性相关，并且对活性氧（ROS）的调节作用较弱。生化分析证实，月桂水溶性提取物始终增加了酚类物质的含量，而总蛋白质含量在各处理组间基本保持不变。总体而言，本研究突显了月桂水溶性提取物作为一种低成本、环保的生物刺激剂，在中等盐度条件下改善小麦生长表现的潜力，为受盐害影响的农业提供了一种可持续的解决方案。