光谱光照质量通过提高光合效率和抗氧化机制，调节玉米（Zea mays L.）对盐胁迫的耐受性

《Journal of Plant Growth Regulation》：Spectral Light Quality Regulates Salinity Stress Tolerance in Maize (Zea Mays L.) by Enhancing Photosynthetic Efficiency and Antioxidant Mechanisms

光谱质量调控玉米盐胁迫响应，红蓝光增强光合效率、抗氧化酶活性及离子稳态，缓解盐害。

　　

摘要

光谱质量在调节植物生长、发育以及对非生物胁迫的响应方面起着关键作用。本研究在正常条件和盐度（NaCl诱导）条件下，探讨了不同光谱质量（单色红光（660 nm）、蓝光（460 nm）、橙光（615 nm）、白光/黄光（全谱，400–700 nm）以及环境光（对照）对玉米（Zea mays L.）生长和生理反应的影响。植物在受控环境条件下接受了包括对照组和盐度胁迫组在内的十种处理方式，持续时间为30天。形态特征（如茎和根的长度、鲜重和干重）以及生理参数（包括叶绿素含量、气体交换特性和水分利用效率）均受到光谱质量的显著影响。红光和蓝光提高了光合速率、气孔导度及叶绿素含量，同时减轻了盐度的不利影响。在红光和蓝光条件下，抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT、APX）及相关基因的表达显著增强，尤其是在盐度条件下，这表明ROS（活性氧）的解毒能力得到了提升。光照处理还调节了次生代谢产物的积累和ASA-GSH循环，其中红光的保护作用最为显著。盐度导致Na?和Cl?的积累增加以及氧化应激，而最佳光谱通过增强抗氧化和渗透保护机制（包括脯氨酸代谢）缓解了这些不良影响。研究结果表明，特定的光谱，尤其是红光和蓝光，可以通过提高光合效率、抗氧化能力和离子稳态，显著增强玉米对盐度胁迫的耐受性。

光谱质量在调节植物生长、发育以及对非生物胁迫的响应方面起着关键作用。本研究在正常条件和盐度（NaCl诱导）条件下，探讨了不同光谱质量（单色红光（660 nm）、蓝光（460 nm）、橙光（615 nm）、白光/黄光（全谱，400–700 nm）以及环境光（对照）对玉米（Zea mays L.）生长和生理反应的影响。植物在受控环境条件下接受了包括对照组和盐度胁迫组在内的十种处理方式，持续时间为30天。形态特征（如茎和根的长度、鲜重和干重）以及生理参数（包括叶绿素含量、气体交换特性和水分利用效率）均受到光谱质量的显著影响。红光和蓝光提高了光合速率、气孔导度及叶绿素含量，同时减轻了盐度的不利影响。在红光和蓝光条件下，抗氧化酶活性（SOD、POD、CAT、APX）及相关基因的表达显著增强，尤其是在盐度条件下，这表明ROS（活性氧）的解毒能力得到了提升。光照处理还调节了次生代谢产物的积累和ASA-GSH循环，其中红光的保护作用最为显著。盐度导致Na?和Cl?的积累增加以及氧化应激，而最佳光谱通过增强抗氧化和渗透保护机制（包括脯氨酸代谢）缓解了这些不良影响。研究结果表明，特定的光谱，尤其是红光和蓝光，可以通过提高光合效率、抗氧化能力和离子稳态，显著增强玉米对盐度胁迫的耐受性。