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在农业生产中，盐胁迫严重影响植物生长，百里香（Thymus vulgaris L.）作为重要药用植物，其对盐胁迫的生理生化响应却研究不足。研究人员开展了水培百里香盐胁迫实验，发现高浓度 NaCl 会损害其生理生化特性。该研究为优化水培种植提供依据。
在广袤的大自然中，植物们总是面临着各种各样的挑战，其中盐胁迫就是一个让众多植物 “头疼” 的难题。全球约有 1125 万公顷的土地受到盐胁迫的影响，这严重阻碍了植物的生长和繁衍。百里香，这种散发着独特香气的植物，不仅在厨房中是增添风味的好帮手，在医药领域更是有着悠久的应用历史。从古至今，它被广泛用于制作药物，在化学、化妆品、食品等行业都占据着重要地位。然而，当盐胁迫来袭，百里香的生长也受到了极大的威胁。之前的研究虽然揭示了盐胁迫对一些植物的影响，但对于水培系统中百里香应对盐胁迫的生理生化响应，人们了解得还远远不够。为了填补这一空白，来自伊朗阿拉克大学（Arak University）的研究人员挺身而出，开展了一项意义重大的研究。
研究人员精心设计了一个两因素完全随机实验，对不同盐浓度（0、100 和 200mM NaCl）和不同盐胁迫时间（0、6、12、24、48、72、96 和 120h）下的水培百里香进行研究。他们运用了多种技术方法来深入探究百里香的生理生化变化。在测量光合色素时，采用 Porra 法和 Lichtenthaler 法，通过特定波长下的吸光度精确计算叶绿素和类胡萝卜素的含量；利用 González 和 González - Vilar 法来测定叶片的相对水含量（RWC）；借助 Shi 等人的方法测量电解质渗漏（EL），以此评估细胞膜的完整性；采用 Paquin 和 Lechasseur 法，通过茚三酮试剂来测定脯氨酸含量；运用 Singleton 和 Rossi 法以及 Atanassova 等人的方法分别测量总酚化合物和总黄酮含量；采用 Barros 等人的方法测定 DPPH（2,2 - 二苯基 - 1 - 苦基肼基）自由基清除活性。此外，还使用了 SAS 软件和 XLSTAT 软件进行统计分析，包括双因素方差分析（ANOVA）和主成分分析（PCA）等。
研究结果令人瞩目。在光合色素方面，随着盐胁迫强度和时间的增加，百里香植物中的光合色素含量显著下降。100mM 氯化钠在 96 和 120h 时，以及 200mM 氯化钠在处理超过 48h 后，都能明显降低光合色素含量，这会减少植物碳水化合物的产生，破坏光合作用装置，进而导致活性氧物种（ROS）的产生，影响植物的正常生长。相对水含量也受到显著影响，高浓度氯化钠（200mM）和较长的胁迫时间（超过 48h）会使叶片相对水含量下降，这是因为根系受损，无法正常吸收和运输水分与养分，导致叶片干燥，影响植物对光的吸收，严重时甚至会使植物死亡。电解质渗漏同样受到盐胁迫的影响，100mM 氯化钠处理时间延长或 200mM 氯化钠处理时，都会导致电解质渗漏增加，这意味着细胞膜受到破坏，细胞内物质泄漏，植物性能下降。
脯氨酸含量则随着盐胁迫浓度和时间的增加而上升，在盐胁迫 96 和 120h 后达到最高。脯氨酸作为一种相容性溶质，能帮助植物抵御胁迫，减少 ROS 的产生，维持细胞的渗透压和膨压。酚类和黄酮类化合物的含量也有所变化，随着盐胁迫浓度的增加，它们的含量上升，在 100mM 氯化钠处理 72 - 120h 时达到最高，这些化合物作为非酶抗氧化剂，能有效清除 ROS，保护植物细胞免受盐胁迫的伤害。DPPH 自由基清除活性也随着盐胁迫的增加而增强，100 和 200mM 氯化钠处理 96 和 120h 后，该活性显著提高，表明盐胁迫能增强百里香的抗氧化能力，提高其药用潜力。
通过相关性分析和主成分分析，研究人员还发现了各生理生化指标之间的复杂关系。在不同盐胁迫水平下，各指标之间存在着正相关或负相关关系，这些关系为深入理解植物应对盐胁迫的机制提供了重要线索。
在研究结论和讨论部分，研究明确指出，盐胁迫会对药用植物的光合系统造成严重损害，影响叶绿素代谢、诱导氧化应激并促使质体降解。水培系统中盐胁迫的增加，会对百里香的生理生化特性造成不可修复的损害。然而，盐胁迫也能增加抗氧化活性和生物活性植物化学物质的水平，这为提高百里香抵御生物和非生物胁迫的药用潜力提供了新的思路。这一研究成果对于优化水培系统中药用植物的种植具有重要意义，例如在调节营养液浓度、控制 EC 和 pH 值等方面提供了科学依据，有助于提高药用植物的产量和质量。该研究发表在《Scientific Reports》上，为相关领域的研究提供了宝贵的参考，推动了对植物应对盐胁迫机制的进一步探索。
