评估外源施用甘氨酸甜菜碱在镍胁迫下对油菜（Brassica napus L.）的效果

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Assessing the Efficacy of Exogenous Application of Glycine Betaine in Canola (brassica napus l.) Under Nickel Stress

本研究探讨甜菜碱缓解镍胁迫对向日葵生长及抗氧化酶活性的影响，结果表明镍显著抑制向日葵根茎生长和叶绿素含量，而10 mM甜菜碱处理有效提升抗氧化酶活性并减轻氧化损伤，为污染土壤农业应用提供新策略。

　　

摘要

目的：重金属的吸收会对油菜的生长和产量产生不利影响。本研究的目的是阐明甘氨酸甜菜碱（glycine betaine）提高油菜抗镍毒性的机制，为促进可持续农业的发展提供关键信息。方法：实验的处理包括：a) 镍浓度（Ni0为对照组，Ni1为50 mg/kg，Ni2为100 mg/kg）；b) 甘氨酸甜菜碱浓度（0、10 mM）；c) 油菜品种（AARI和Super）。结果：镍胁迫导致两种品种（V1和V2）的根长分别减少了22.5%和37.5%，茎长减少了22.7%和42.6%，总叶绿素减少了20.5%和22.7%，每株结籽数减少了31.4%和38.7%，1000粒种子重量减少了27.3%和36.6%。施用甘氨酸甜菜碱（10 mM）后，V1和V2品种的根长分别增加了13.9%和26.6%，茎长增加了13.8%和29.2%，总叶绿素增加了12.8%和13.1%，甘氨酸甜菜碱的活性增加了33%和36.9%，以及酶类抗氧化剂（过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD和超氧化物歧化酶SOD）的活性分别增加了69.9%和43.7%、57.6%和48.9%；同时，过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）的氧化活性分别降低了13.5%和13.3%以及20.1%和20.5%。结论：本研究证实了甘氨酸甜菜碱在缓解油菜镍胁迫方面的潜在价值，它可能为在受镍污染的土壤中（尤其是在工业区或采矿相关农业区）提高作物品质和产量提供一种便捷且经济可行的方法。

图形摘要

示意图展示了在施用甘氨酸甜菜碱（GB）条件下，油菜植物在镍胁迫下的两种不同反应机制。图中包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、钾（K+）、钙（Ca2+）、钠（Na+）和镍（Ni）的作用。

目的：重金属的吸收会对油菜的生长和产量产生不利影响。本研究的目的是阐明甘氨酸甜菜碱（glycine betaine）提高油菜抗镍毒性的机制，为促进可持续农业的发展提供关键信息。方法：实验的处理包括：a) 镍浓度（Ni0为对照组，Ni1为50 mg/kg，Ni2为100 mg/kg）；b) 甘氨酸甜菜碱浓度（0、10 mM）；c) 油菜品种（AARI和Super）。结果：镍胁迫导致两种品种（V1和V2）的根长分别减少了22.5%和37.5%，茎长减少了22.7%和42.6%，总叶绿素减少了20.5%和22.7%，每株结籽数减少了31.4%和38.7%，1000粒种子重量减少了27.3%和36.6%。施用甘氨酸甜菜碱（10 mM）后，V1和V2品种的根长分别增加了13.9%和26.6%，茎长分别增加了13.8%和29.2%，总叶绿素增加了12.8%和13.1%，甘氨酸甜菜碱的活性增加了33%和36.9%，以及酶类抗氧化剂（过氧化氢酶CAT、过氧化物酶POD和超氧化物歧化酶SOD）的活性分别增加了69.9%和43.7%、57.6%和48.9%；同时，过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）的氧化活性分别降低了13.5%和13.3%以及20.1%和20.5%。结论：本研究证实了甘氨酸甜菜碱在缓解油菜镍胁迫方面的潜在价值，它可能为在受镍污染的土壤中（尤其是在工业区或采矿相关农业区）提高作物品质和产量提供一种便捷且经济可行的方法。

图形摘要

示意图展示了在施用甘氨酸甜菜碱（GB）条件下，油菜植物在镍胁迫下的两种不同反应机制。图中包括过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、钾（K+）、钙（Ca2+）、钠（Na+）和镍（Ni）的作用。