外源草本皂苷对干旱胁迫下小麦（Triticum aestivum L.）基因型缓解效果的评估

《Journal of Crop Health》：Evaluation of the Ameliorative Effects of Exogenous Herbal Saponin Application On Wheat (Triticum aestivum L.) Genotypes Under Drought Stress

干旱胁迫限制植物生长和产量，皂苷可能通过抗氧化机制增强小麦抗旱性。本研究以Da?da? 94（抗旱）和Aldane（敏感）为对象，叶面喷施0%、1%、3%、5%皂苷，结合不同灌溉处理（NWS、LWS、MWS、SWS），分析根系长度、shoot生长、生物量、水分利用效率及抗氧化酶（SOD、POD、APX）活性。结果显示，1-3%皂苷提升抗氧化酶活性，降低MDA和H2O2，缓解干旱胁迫，为开发生物制剂提供依据。

　　

摘要

干旱胁迫，即水分亏缺胁迫，是植物生长和生产力的主要限制因素，尤其是在依赖雨水的农业系统中。皂苷是一类属于萜类化合物的植物次生代谢产物，虽然不直接参与重要的生理过程，但可能有助于植物应对非生物胁迫。然而，它们在早期干旱胁迫耐受性中的作用以及相关的生理和生化机制仍不够清楚。本研究考察了叶面施用不同浓度皂苷（0%、1%、3%和5%）对两种耐旱性不同的小麦品种（Da?da? 94（耐旱）和Aldane（敏感））的影响，实验设置了四种灌溉条件：无胁迫（NWS）、轻度水分胁迫（LWS，25%）、中度水分胁迫（MWS，50%）和重度水分胁迫（SWS，75%）。温室实验采用完全随机设计，重复三次。结果表明，皂苷对根长有显著影响；在无胁迫条件下，1%的皂苷能够促进Da?da? 94的地上部分生长，但在重度水分胁迫条件下则会抑制其生长。生物量产生总体上不受基因型或处理方式的影响，不过在3%皂苷处理组中生物量最低。水分利用效率（WUE）随胁迫程度的增加而提高，但并未受到皂苷的影响。水分胁迫显著增加了过氧化氢（H?O?）和丙二醛（MDA）的含量，表明植物受到了氧化损伤。皂苷的作用因浓度和基因型的不同而有所差异。值得注意的是，在重度水分胁迫条件下，5%的皂苷导致Aldane的H?O?和MDA积累最多；而在中度水分胁迫条件下，1%至3%的皂苷能降低两种品种的MDA含量。抗氧化酶活性（SOD、POD、APX）通常会随着胁迫和皂苷的应用而增强，但3%的皂苷在Da?da? 94中限制了POD的诱导。总体而言，中等浓度的皂苷（1%–3%）能够增强植物的抗氧化反应并减轻水分胁迫下的氧化损伤，显示出其作为生物活性物质提高小麦抗旱能力的潜力。