褪黑素调控黑种草抗氧化系统及离子稳态缓解铬胁迫的生理机制研究

来自印度的研究人员针对重金属铬(Cr)胁迫导致的植物生长抑制问题，通过叶面喷施褪黑素(MT)开展干预研究。发现15 μM MT能显著提升黑种草(Nigella sativa L.)的抗氧化酶活性(SOD/POD/CAT)、渗透调节物质(脯氨酸/甜菜碱)及次级代谢产物含量，有效缓解Cr6+引起的离子失衡和氧化损伤，为重金属污染区药用植物栽培提供绿色解决方案。

　　

这项突破性研究揭示了褪黑素(MT)在缓解黑种草(Nigella sativa L.)铬(Cr)毒害中的多重保护机制。当遭受100 μM Cr胁迫时，植株出现典型中毒症状：根长骤降65.6%，叶绿素含量腰斩54%，而氧化应激标志物——脯氨酸和甜菜碱分别激增55.3%和37.7%。

有趣的是，15 μM MT处理犹如启动"植物防御开关"，使超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性飙升25-30%，抗坏血酸(AsA)含量提升25.9%。更妙的是，MT像精准的"离子调节师"，逆转了Cr导致的钾离子(K⁺)吸收障碍，同时促进可溶性糖和蛋白质合成增加20%以上。

这些发现不仅证实MT能通过激活抗氧化系统(含SOD/POD/CAT)清除活性氧，还首次阐明其通过稳定渗透平衡(脯氨酸/甜菜碱)和优化矿质营养分配来构建"三位一体"的Cr解毒网络，为发展绿色重金属修复技术提供了理论依据。