外源壬二酸调控香稻2-乙酰-1-吡咯啉合成、抗氧化系统及产量的机制研究

为解决香稻香气成分2-AP合成机制不明及产量与抗逆性协同提升难题，研究人员通过外源施加不同浓度壬二酸(AzA)处理香稻品种美香占和玉香油占，发现5 mM AzA可使2-AP含量提升5.49%-30.14%，同时增强SOD/POD酶活性、降低MDA和H2O2水平，实现香气、产量与抗氧化能力的协同提升，为香稻品质改良提供新策略。

　　

这项突破性研究揭示了植物信号分子壬二酸(AzA)对香稻品质形成的多重调控效应。实验采用梯度浓度AzA(0-10 mM)处理两个香稻品种，发现中等浓度(5 mM)处理使特征香气物质2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)含量显著提升，其中玉香油占和美香占分别增加5.49%和30.14%，而高浓度(10 mM)则产生抑制作用。

在抗氧化机制方面，1-5 mM AzA能激活超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)防御系统，降低丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)等氧化损伤标志物。相反，10 mM处理在抽穗后14天(14 dAS)和成熟期(MS)引发氧化应激，导致活性氧(ROS)积累。产量分析显示，5 mM处理通过提高结实率实现增产，完美诠释了"剂量效应"在植物生理调控中的重要性。

该研究首次系统阐明AzA通过"抗氧化防御-次生代谢"耦合网络调控香稻品质形成的分子机制，为绿色种植技术开发提供理论依据。特别值得注意的是，5 mM AzA处理实现香气物质、抗氧化能力和产量三者的协同提升，这一发现对优质稻米生产具有重要实践指导价值。