海藻提取物与吡哆醇复合剂提升秋葵耐盐性及生物量的机制研究

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Algal Research 4.6

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  本研究针对盐胁迫导致的作物减产问题,创新性地将褐藻(Sargassum wightii)提取物(SWE)与吡哆醇(维生素B6 )复合应用,通过田间实验证实其协同作用可显著提升秋葵(Abelmoschus esculentus)的耐盐性(降低Na+ 积累40%)、促进生长(增幅28-107%)并优化离子稳态。该成果为可持续农业提供了新型生物刺激剂方案。

  

在全球耕地盐渍化加剧的背景下,农作物面临“盐害锁喉”的困境——土壤中过量的Na+
不仅破坏植物细胞膜完整性,还会引发活性氧(ROS)爆发,导致秋葵这类盐敏感作物减产高达50%。传统化学改良剂易造成环境负担,而单一生物刺激剂效果有限。为此,来自巴基斯坦研究团队创新性地将海洋褐藻Sargassum wightii(富含磺化多糖和植物激素)与代谢辅酶吡哆醇(Pyridoxine)联用,在125 mM NaCl胁迫下系统评估了其对秋葵生理代谢的调控机制,相关成果发表于《Algal Research》。

研究采用田间实验结合生化分析,关键方法包括:(1)从巴基斯坦卡拉奇海岸采集并鉴定S. wightii,制备2-4%水提物(SAE);(2)设置6种处理(单用SAE、单用0.04%吡哆醇、复合处理及对照);(3)测定生长参数、离子含量(Na+
/K+
)、抗氧化酶(CAT/SOD)及激素水平。

研究结果

  1. 生物材料表征
    SAE含7 mg/g总酚、8 mg/g黄酮及12.2 mg/100 ml赤霉素(GA),兼具抗氧化和生长调节功能。

  2. 协同增效作用
    4% SAE+0.04%吡哆醇组使株高提升107%,果实数增加78%,显著优于单剂处理(p<0.05)。

  3. 离子稳态调控
    复合处理降低叶片Na+
    40%,同时提高K+
    (26%)、Ca2+
    (34%)吸收,维持电荷平衡。

  4. 抗氧化防御
    过氧化氢(H2
    O2
    )含量下降52%,超氧化物歧化酶(SOD)活性提升2.1倍,缓解氧化损伤。

  5. 激素网络重塑
    脱落酸(ABA)降低38%而细胞分裂素(CTK)增加191%,协同促进气孔开放与细胞分裂。

结论与意义
该研究首次揭示SAE与吡哆醇通过“三重防护”机制协同增效:(1)物理屏障(多糖包裹根系减少Na+
内流);(2)代谢激活(维生素B6
促进氨基酸合成);(3)信号调控(调节ABA/GA比例)。这种低成本、环境友好的生物刺激剂组合,为盐渍化农田的可持续利用提供了新策略,尤其适合在沿海缺素地区推广。未来研究可进一步解析其分子靶点,如SOS1(盐过度敏感)通路的关键作用。

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