盐胁迫下甜菜红素积累介导盐地碱蓬光合作用保护机制及其对土壤修复和耐盐作物育种的意义

土壤盐渍化威胁农业可持续发展。研究人员开展了关于盐地碱蓬（Suaeda salsa ）在盐胁迫下的研究。发现高盐（400 mmol?L-1 NaCl）使甜菜红素积累，增强光保护机制，恢复光合活性。该研究为土壤修复和耐盐作物育种提供思路。

　　土壤盐渍化对可持续农业构成威胁，需要创新的修复策略。盐地碱蓬（Suaeda salsa (L.) Pall.）是一种具有卓越耐盐性和鲜艳色素沉着的盐生植物，是研究盐度适应的理想模型。本研究结合生理和转录组分析，揭示了在盐胁迫 30 天后，高盐度（400 mmol?L^-1 NaCl）如何上调 4,5 - 多巴双加氧酶，促进甜菜红素（betacyanin）积累以减轻氧化损伤。与对照组相比，200 mmol?L^-1 和 400 mmol?L^-1 NaCl 处理组的甜菜红素含量分别增加到 1.975 倍和 3.675 倍，而叶绿素 a 含量分别下降 45.78% 和 69.88%，叶绿素 b 含量分别下降 11.45% 和 28.24%，总叶绿素含量分别下降 30.28% 和 53.06%。这种色素分配上的权衡凸显了植物在盐胁迫下的适应策略。盐地碱蓬的光合特性证实，在 400 mmol?L^-1 NaCl 处理下，其光保护机制显著增强。在分子水平上，甜菜红素的生物合成减轻了氧化应激，而光系统 I（PSI）和光系统 II（PSII）相关基因（如PsbY、PsaO、PsbM和PsbW）的转录调控部分恢复了光合活性。PetA和PetH等上调基因稳定了电子传递链，进一步增强了光合作用的恢复能力。这些发现突出了甜菜红素生成与光合调控之间的协同作用对增强植物耐盐性的重要性，为土壤修复和耐盐作物育种提供了有价值的见解。