伽马辐射与甜菜碱对小麦生长表现的协同效应：一种可持续的沙质土壤 - 作物生产力途径

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》：Synergistic Effects of Gamma Radiation and Glycine Betaine on Wheat Performance: A Sustainable Sandy Soil–crop Productivity Approach

　　

摘要

砂质土壤中种植小麦常受到养分有效性差、持水能力低以及对环境胁迫敏感性增加的限制。本研究旨在调查播前γ辐照（0、25、50 戈瑞 (Gy)）和叶面喷施甘氨酸甜菜碱（GB；0、2.5、5 mM）如何单独及交互影响砂质土壤条件下小麦的生长、生理特性、抗氧化反应和产量。采用小麦品种 Sids 12 进行了温室盆栽试验。种子暴露于γ辐照（0–50 Gy）下，植株在营养生长期接受叶面 GB 喷施。量化了生长性状、光合色素、可溶性糖、蛋白质、脯氨酸、酚类、黄酮类、脂质过氧化、过氧化氢以及抗氧化酶活性（CAT、POX）。收获时评估了产量构成因子。数据采用双因素方差分析和 DMRT 在 p?<?0.05 水平上进行统计分析。低剂量γ辐照产生中性或积极影响，而 50 Gy 导致显著的生长抑制和氧化胁迫。GB 持续改善生长、色素、生化特性和产量，而 5 mM 显示出变化或不利影响。与 25 Gy 对照组相比，25 Gy 种子辐照与 2.5 mM 甘氨酸甜菜碱的交互作用在生长、抗氧化状态和产量方面产生了最有利的影响。尽管某些胁迫相关代谢物和抗氧化活性在 50 Gy + 5 mM GB 条件下达到峰值，但整体生长和产量表现最佳的是 25 Gy + 2.5 mM GB 条件。25 Gyγ辐照与 2.5 mM GB 的交互作用在胁迫信号传导和细胞保护之间达到了最佳平衡，从而改善了生长和生产力。这些发现表明，受控辐射诱导结合甘氨酸甜菜碱的应用可以增强小麦在低肥力条件下的适应性和生产力。