硅与油菜素内酯协同调控光合-抗氧化-渗透平衡通路增强玉米抗旱性的机制研究

为解决干旱胁迫导致玉米光合效率下降及氧化损伤等问题，研究人员通过外源施加硅(Si)和油菜素内酯(BR)开展协同抗旱研究。结果表明：4 mM Si与5 μM BR联合处理显著提升光合色素含量、抗氧化酶(CAT/POD/SOD)活性及渗透调节物质积累，使MDA含量降低34.5%，较单一处理增效21.7%。该研究为作物抗逆栽培提供新型植物生长调节剂组合方案。

　　

当玉米遭遇40% WHC的干旱胁迫(DS)时，其光合机构与细胞膜系统遭受双重打击。有趣的是，外源施加4 mM硅(Si)和5 μM油菜素内酯(brassinosteroids, BR)就像给植物装上"复合防护盾"——不仅使叶绿素含量回升至对照组的92.3%，更激活了超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)组成的"抗氧化三联体"，将氧化应激标志物丙二醛(MDA)含量压制到1.8 μmol/g FW以下。这些处理还触发了植物的"保水智慧"，通过积累脯氨酸等渗透调节物质使细胞膨压维持>0.5 MPa。特别值得注意的是，Si+BR组合处理展现出1+1>2的协同效应，其光合速率(12.5 μmol CO₂
·m^-2
·s^-1
)比单一处理平均提高28.6%，这或许与BR激活的BZR1转录因子和Si诱导的硅质化细胞壁共同构建的"双通道防御体系"有关。