外源腐胺和硝酸钙通过调节抗氧化防御机制和营养平衡，缓解印度芝麻（Sesamum indicum L.）的水分亏缺胁迫

《Scientific Reports》：Exogenous putrescine and calcium nitrate alleviate water deficit stress in sesamum indicum L. by modulating antioxidant defense and nutrient homeostasis

　　

摘要

水分亏缺是干旱和半干旱地区芝麻（Sesamum indicum L.）生产的主要限制因素。本研究评估了叶面施用硝酸钙（Ca(NO?)?；0、5和10 mM）和腐胺（Put；0和0.5 mM）对芝麻在三种灌溉制度（分别为作物需水量的100%、75%和50%）下生理和生化响应的影响，实验持续时间为2018–2019年生长季。实验在田间条件下进行，采用分割区组因子设计，重复三次。与充分灌溉相比，严重缺水（灌溉量为50%）导致叶绿素含量降低38.6%、相对含水量降低27.2%、膜稳定性指数降低28.6%（P ≤ 0.01）。叶面施用10 mM的Ca(NO?)?使总叶绿素含量增加19.3%、相对含水量增加17.1%（P ≤ 0.05）；而在严重胁迫条件下，0.5 mM的Put使膜稳定性提高了30.8%（P ≤ 0.01）。这两种处理方法都减少了电解质泄漏，使叶片中的钙含量提高了多达60.6%，可溶性碳水化合物增加了45.6%，脯氨酸增加了34.3%，过氧化氢酶活性增加了32.8%，过氧化物酶活性增加了27.4%。叶绿素和钙含量的变化存在显著的交互作用（P ≤ 0.01）。本研究提供了基于田间条件的证据，表明联合施用Ca(NO?)?和Put可以通过协调改善水分状况、膜稳定性和抗氧化防御机制来减轻干旱对芝麻的伤害。这些发现表明，这种处理组合可作为在水分受限条件下提高芝麻产量的实用辅助农艺策略。