外源茉莉酸调控苜蓿铬胁迫下生长生理指标的协同修复机制

针对内蒙古东部铬污染土壤修复难题，研究人员通过外源茉莉酸(JA)与苜蓿的协同作用开展铬(Cr)污染修复研究。发现0.1-1μM JA可使1mg/L Cr胁迫下根茎抑制降低74.86%-270.91%，0.5-1μM JA能减少10mg/L Cr导致的H2O2和O2-积累达61.19%和14.91%，0.5μM JA可提升30mg/L Cr胁迫中叶绿素合成2.03倍。该研究为重金属污染区作物抗逆性提升提供新策略。

　　

土壤重金属污染日益严重，中国内蒙古东部铬铁矿开采导致的重金属残留问题尤为突出。作为该地区常见牧草，苜蓿(alfalfa)被视为修复重金属污染的有效作物，但其单独修复效果有限。茉莉酸(jasmonic acid, JA)作为重要植物激素，在调控植物生理过程中发挥关键作用。本研究创新性地将JA与苜蓿联用进行铬(Cr)污染协同修复。

通过设置1、10和30mg/L三个Cr浓度梯度，系统阐明了JA调控苜蓿生长生理响应的功能机制。研究发现：JA处理使苜蓿幼苗Cr积累量显著降低49.70%-87.37%，其缓解效果与Cr胁迫强度相关。在1mg/L Cr胁迫下，0.1-1μM JA使根茎生长抑制分别减轻74.86%和270.91%；针对10mg/L Cr胁迫，0.5-1μM JA可抑制氧化损伤，使H₂O₂和O₂^-水平降低61.19%和14.91%；对于30mg/L Cr的高浓度胁迫，0.5μM JA能最大化促进总叶绿素合成(提升2.03倍)和根细胞活力(提高36.76%)，同时使MDA积累减少48.27%。

聚类分析揭示：0.1-1μM JA最适缓解1mg/L Cr胁迫，0.5-1μM JA对10mg/L Cr胁迫缓解效果最佳，而30mg/L Cr胁迫下0.5μM JA表现最优。该研究证实JA对维持苜蓿正常代谢功能和缓解Cr毒害具有不可或缺的作用，不仅为JA作为铬胁迫缓解剂的应用提供理论依据，更深化了植物激素在逆境生理中的作用机制认知，为重金属污染区作物抗性提升提供了创新性解决方案。