外源钡浓度依赖性双重效应:揭示其对小麦生长、氧化应激及抗氧化酶系统的调控阈值

【字体: 时间:2025年07月06日 来源:Russian Journal of Plant Physiology 1.1

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  为解决钡(Ba)对植物的毒性机制及其潜在低剂量促进作用问题,研究人员通过水培实验评估了不同浓度BaCl2·2H2O(0.1-1000 μg/g)对小麦(Triticum aestivum)生长的影响。研究发现≤10 μg/g Ba可促进生物量积累并降低电解质渗漏,而高浓度(100-1000 μg/g)会激活抗氧化酶(CAT、POD、APX等)并抑制生长,首次明确了Ba对作物的"低促高抑"阈值效应,为重金属农业应用提供新视角。

  

钡(Ba)作为非必需元素,其植物毒性机制与剂量效应一直备受关注。最新研究以小麦(Triticum aestivum)为模型,通过精准控制水培系统中BaCl2·2H2O浓度梯度(0.1-1000 μg/g),揭示了令人惊奇的"双重人格"现象:当Ba≤10 μg/g时,这个"伪装者"竟化身生长促进剂,显著提升根茎生物量,同时降低电解质渗漏和抗氧化酶活性;而浓度飙升至100-1000 μg/g时,Ba立刻"黑化"为典型胁迫因子,引发氧化应激风暴——丙二醛(MDA)含量激增,并激活包括过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)在内的整个抗氧化酶防御网络。研究特别捕捉到关键转折点:10 μg/g成为区分"天使与魔鬼"的魔法浓度,此时小麦的生理天平开始从获益转向受损。这项历时30天的实验不仅刷新了对重金属"低促高抑"效应的认知,更暗示精准控制Ba暴露可能成为作物增产的新策略。

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