外源硅对高粱酚类化合物代谢的调控机制：基于抗氧化防御系统的定量与定性研究

为解决盐胁迫下植物氧化损伤及次生代谢调控难题，研究人员通过添加0.5 mM硅酸钠(Na2SiO3)，系统评估了硅对盐胁迫高粱(Sorghum bicolor)抗氧化系统及酚类代谢的影响。研究发现硅显著提升生物量、叶绿素含量及TAA/FRAP活性，降低H2O2和MDA水平，并通过调控酚酸/黄酮类物质（如降低槲皮素）增强植物耐盐性，为作物抗逆机制研究提供新见解。

　　

盐胁迫(150 mM NaCl)会显著抑制高粱(Sorghum bicolor)的生长，引发氧化应激标志物过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)的积累。有趣的是，外源硅(0.5 mM Na₂SiO₃)如同植物"代谢开关"，不仅提升叶绿素和类胡萝卜素含量，还激活了酚类化合物代谢通路——使叶片总酚、黄酮类和缩合单宁含量显著增加，总抗氧化活性(TAA)和铁离子还原能力(FRAP)同步增强。

高效液相色谱(HPLC)分析揭示，盐胁迫虽未改变酚酸/黄酮的组分种类(定性无差异)，但所有成分含量均发生定量变化。硅的介入像精准的"代谢调节器"，选择性提升多数酚类物质含量，却意外降低芦丁和槲皮素水平。这种调控直接强化了植物的"抗氧化防御军团"，包括超氧化物歧化酶(SOD)等关键酶系统的协同作用。

研究证实硅通过激活次生代谢网络，特别是酚类化合物生物合成途径，显著降低氧化损伤程度。这种"硅介导的代谢重编程"机制，为开发作物抗逆栽培技术提供了分子层面的理论支撑。