类型a

这项研究由Walid Derbali等人完成，主要作者来自突尼斯生物技术中心极端植物实验室和德国吉森大学植物生态学研究所。该研究发表在2021年5月16日的《Plant Physiology and Biochemistry》期刊上。

藜麦（Chenopodium quinoa Willd.）因其高营养价值和对多种非生物胁迫的适应性而成为一种备受关注的作物。土壤盐渍化是影响植物生长和生产力的重要环境因素之一。为了探讨藜麦在盐胁迫释放后的恢复能力，研究人员选择了两种耐盐性不同的藜麦基因型——Kcoito（盐敏感型）和Udec-5（盐抗性型），评估了盐胁迫及其释放对它们生长、生理和生化参数的影响。

研究包括多个实验步骤。首先，将藜麦种子表面灭菌后，在含有2/3土壤和1/3沙子的混合物中发芽。四周后，幼苗被转移到水培系统中，并用Hewitt’s溶液培养。经过一周的适应期后，开始进行盐处理。通过每天逐渐增加50 mM NaCl的方式，使盐浓度达到100 mM和300 mM。盐脉冲维持三周后，移除盐溶液，用蒸馏水冲洗根部，并在无盐营养液中继续培养四周（释放期）。整个实验过程中，每种处理设置了六个重复样本。

实验中测量了多个指标，包括植物鲜重、干重、水分含量、离子分析（Na+、K+、Mg2+、Ca2+）、气体交换参数（净光合速率、气孔导度、蒸腾速率）、叶绿素含量、脯氨酸含量、脂质过氧化水平、H2O2含量、抗氧化酶活性（CAT、APX、GPX、GR、SOD）以及非酶抗氧化剂水平（ASA、DHA）。数据分析使用“Statistica”软件（版本6.0），采用Duncan多重范围检验和双因素方差分析（ANOVA）评估数据显著性。

研究结果显示，盐胁迫释放后，Udec-5表现出显著的生长刺激，其全株鲜重增加了162.6%至612.2%，而Kcoito仅增加了199.2%至277.3%。Udec-5在释放阶段显示出与先前盐浓度水平正相关的生长刺激，而Kcoito则没有这种相关性。此外，Udec-5在释放阶段迅速降低了根和叶中的Na+组织浓度，同时调整了K+含量至对照值。相反，Kcoito在释放阶段显著降低了K+含量，分别减少了36%和26%。

光合作用方面，Udec-5在释放阶段的叶绿素浓度显著增加（24.1%至52.0%），而Kcoito仅增加了3.5%至7.8%。气体交换参数显示，Udec-5在释放阶段的净光合速率显著提高，超过了对照组水平。相比之下，Kcoito仅恢复到对照组水平。

脯氨酸含量在释放阶段显著增加，特别是在Udec-5的根部，分别增加了300%和450%。脂质过氧化和H2O2积累方面，Udec-5在释放阶段显著降低了叶片中的H2O2含量（约60%），而Kcoito在释放阶段仍保持较高水平的H2O2生成。抗氧化酶活性方面，Udec-5在释放阶段的CAT、APX、GPX、GR和SOD活性显著高于Kcoito。

本研究表明Udec-5具有更强的盐抗性，能够在盐胁迫释放后迅速恢复并优化生长、抗氧化防御和水分关系。这些结果为筛选耐盐藜麦品种提供了重要的生理和生化指标，特别是K+/Na+比率作为耐盐性的指数。研究还揭示了盐脉冲对藜麦再生能力的影响，强调了ASA缓冲能力、抗氧化防御状态和高效水分平衡的重要性。

本研究的主要亮点在于详细比较了两种藜麦基因型在盐胁迫释放后的恢复能力，揭示了Udec-5在离子平衡、光合作用恢复和抗氧化防御方面的优势。此外，研究方法中逐步增加盐浓度和多指标综合评估的设计也为类似研究提供了参考。未来的研究可以进一步探讨这些发现的实际应用价值，特别是在农业灌溉中的可持续性问题。