甘氨酸甜菜碱(GB)通过调控生长与生化特性增强小麦对镉砷胁迫的耐受性

针对砷(As)和镉(Cd)污染对小麦生长的毒性胁迫问题，研究人员通过外源施加5 mM甘氨酸甜菜碱(GB)，系统评估了其对两个小麦品种(HD2967和HD3086)的缓解效应。研究发现GB能显著改善Cd(1100 ppm)和As(225 ppm)胁迫下的生长指标、生物量及蛋白质/碳水化合物含量，降低丙二醛(MDA)、酚类和脯氨酸等应激标志物，为重金属污染农田的作物抗逆栽培提供了新策略。

　　

砷(As)和镉(Cd)作为具有强毒性和致癌性的重金属污染物，正严重威胁全球农业生态与粮食安全。当小麦植株暴露于这两种金属时，会出现根系发育受阻、生物量锐减等典型毒性症状，同时伴随总蛋白含量下降、碳水化合物代谢紊乱等生化异常，甚至直接影响种子萌发率。有趣的是，作为植物体内天然存在的渗透调节物质，甘氨酸甜菜碱(Glycine betaine, GB)在5 mM浓度下展现出惊人的"解毒"能力——不仅能逆转Cd(1100 ppm)和As(225 ppm)造成的生长抑制，还能显著降低应激标志物丙二醛(MDA，氧化损伤指标)、酚类化合物和脯氨酸的积累水平。这种保护效应在两个测试品种HD2967和HD3086中均表现稳定，暗示GB可能通过维持细胞渗透平衡和减轻氧化损伤的双重机制，为小麦构建起对抗重金属胁迫的"分子盾牌"。该发现为开发基于相容性溶质的生物修复技术提供了重要理论依据。