水杨酸调控铬胁迫下豌豆产量与品质的生理机制研究

本研究针对铬(Cr)胁迫对豌豆生长的抑制作用，探讨了外源水杨酸(SA)的缓解效应。研究人员通过设置不同浓度Cr6+(0.15/0.3 mM)和Cr3+(1/2/3 mM)胁迫及SA(0/0.5/1 mM)处理，发现1 mM SA能显著增强抗氧化防御系统，提升种子蛋白质与碳水化合物含量，使重度铬胁迫下豌豆荚果数增加30.7%-41%，种子产量提高105.8%-135.6%，为作物重金属抗性栽培提供新策略。

　　

在重金属铬(Cr)胁迫环境下，豌豆(HFP 8909品种)的生长发育面临严峻挑战。本研究通过外源施加水杨酸(Salicylic Acid, SA)，系统评估了其对铬胁迫下豌豆产量与品质的调控作用。实验采用完全随机设计，设置不同价态铬处理(Cr⁶⁺：0.15 mM、0.3 mM；Cr³⁺：1 mM、2 mM、3 mM)与SA浓度梯度(0 mM、0.5 mM、1 mM)，以健康植株作为对照。

结果发现，随着铬浓度从轻度到重度递增，豌豆植株的生长势与作物产量呈现明显下降趋势。铬胁迫不仅显著抑制了植物的抗氧化活性(p < 0.05)，还降低了种子中蛋白质和碳水化合物的营养品质。特别在重度铬处理组(Cr⁶⁺ 0.3 mM与Cr³⁺ 3 mM)中，荚果数量、植株高度及种子产量等关键指标受损最为严重。

有趣的是，0.5 mM SA处理对产量参数改善有限，而1 mM SA则展现出显著保护效应：它通过激活抗氧化防御系统，有效缓解了铬胁迫造成的氧化损伤。在营养品质方面，1 mM SA处理使铬胁迫下的种子碳水化合物和蛋白质含量得到显著提升。具体数据表明，在重度铬胁迫环境下，1 mM SA使豌豆荚果数增幅达30.7%(Cr⁶⁺)至41%(Cr³⁺)，种子重量提升8.1%-9.3%，百粒重增加37.5%-30%，生物产量提高42%-46.6%，种子产量实现105.8%-135.6%的跨越式增长，收获指数同步上升44.8%-60.8%。

本研究证实1 mM SA能有效增强豌豆对铬胁迫的耐受性，且不同植物物种对SA的响应存在差异。推荐采用1 mM SA作为平衡成本与效益的最优浓度，为重金属污染区域的作物安全生产提供理论依据和实践方案。