《Scientific Reports》：Exogenous regulators enhance strawberry yield under heat stress conditions
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本文针对热带气候下高温胁迫制约草莓母株越夏及产量稳定的产业难题，研究了五种外源化学制剂（ABA、CaCl2、Kaolin、Melatonin、Molasses）对三个草莓基因型（RABI-3、BARI Strawberry-2、BARI Strawberry-3）在持续高温下的缓解效应。研究发现，5% Kaolin喷施可显著改善叶片相对含水量（LRWC）、叶绿素稳定性及抗氧化活性，降低MDA含量，并使BARI Strawberry-3单株产量提升至854.6 g，果实品质参数（如果实大小、TSS、维生素C）也显著优于对照。该成果为高温地区草莓安全生产提供了一种低成本、环境友好的热缓解策略。
随着全球气候变暖加剧，高温胁迫已成为制约草莓这一高经济价值作物可持续生产的重要瓶颈。草莓是典型的喜凉作物，其最适生长温度在白天22–23°C、夜间7–13°C之间，一旦环境温度持续高于26°C，就会出现叶片灼伤、光合系统损伤、花粉败育及果实品质下降等一系列生理障碍。在孟加拉国等热带地区，草莓多种植于冬季，但繁殖所需的母株却必须越夏，夏季动辄超过30°C的高温常导致植株死亡，严重限制了草莓产业的稳定发展。为此，寻找能够有效缓解高温胁迫的农艺措施，并筛选耐热基因型，成为当前研究的重点。
在这一背景下，来自Sylhet Agricultural University的研究团队在《Scientific Reports》上发表了题为“Exogenous regulators enhance strawberry yield under heat stress conditions”的研究论文。该研究系统评估了五种外源化学物质——脱落酸（Abscisic Acid, ABA）、氯化钙（Calcium Chloride, CaCl2）、高岭土（Kaolin）、褪黑素（Melatonin）和糖蜜（Molasses）在高温胁迫下对三个本地草莓基因型（RABI-3、BARI Strawberry-2、BARI Strawberry-3）的生理调控及增产效果。
为开展此项研究，作者采用双因子完全随机设计（Completely Randomized Design, CRD），在2024年2月至2025年4月期间进行盆栽试验。实验期间，利用数字记录仪监测气象数据，夏季最高温度可达41°C，形成自然高温胁迫环境。研究主要技术方法包括：定期喷施不同外源制剂；动态监测植株形态指标（株高、叶片数）与生理指标（叶片相对含水量LRWC、叶绿素与类胡萝卜素含量）；测定抗氧化活性（DPPH法）与氧化损伤标志物丙二醛（MDA）；并在果实成熟期评估单果重、果实大小、可溶性固形物（Total Soluble Solids, TSS）及维生素B1、B2、C含量等品质参数，最后统计单株产量。数据经R语言进行双因素方差分析（ANOVA），并用Duncan多重比较检验处理间差异。
Morphological Growth Plant Height(cm)
结果表明，所有处理中Kaolin（T3）对株高和叶片数的促进效果最为显著。特别是在5月份，Kaolin处理下的RABI-3（V1）株高达20.03 cm，显著高于对照。叶片数也从3月到5月持续增加，Kaolin处理下的V1叶片数最多（23.67片），而对照植株叶片数最低。说明Kaolin通过降低冠层温度，有效缓解了高温对细胞伸长的抑制。
Physiological Growth of Leaves
在叶片相对含水量（LRWC）方面，Kaolin处理始终维持最高水平，5月份BARI Strawberry-3（V3）的LRWC为56.83%，对照则下降至28.89%。叶绿素与类胡萝卜素含量也以Kaolin处理最高，其中V3在5月的类胡萝卜素含量达30.48 mg g–1FW，显著高于对照（7.12–9.05 mg g–1FW）。这些结果提示Kaolin能有效减轻高温导致的光合色素降解。
Biochemical study of Leaves
抗氧化活性方面，Kaolin处理显著提升DPPH自由基清除率，其中V3表现最佳。同时，Kaolin还显著降低了脂质过氧化产物MDA的含量（V3中仅为3.75 nmol g–1FW，对照最高达11.87 nmol g–1FW），说明其能有效缓解氧化损伤。
Fruit Quality
果实品质方面，Kaolin处理显著提高果实长度、宽度和单果重，V3果实重量达20.51 g，比对照提高约65%。可溶性固形物（TSS）在Kaolin处理下也最高（V3为9.367 °Brix）。维生素C含量则以Melatonin处理最高，但Kaolin处理仍显著优于对照。
Yield Traits
产量方面，Kaolin处理的V3单株果实数最多（36个），单株产量达854.6 g，显著高于其他处理与对照。果实采收期间的产量变异性也显示，Kaolin处理在各采收时间点均保持较高且稳定的产量。
通过对比2024与2025两个年度的果实品质数据发现，经Kaolin处理的BARI Strawberry-3在果长、果宽、单果重和TSS等方面均显著优于未处理的对照群体，甚至较2024年基线数据也有提升，表明Kaolin处理具有持续的正面效应。
研究结论指出，在高温胁迫下，外源喷施5% Kaolin能通过降低冠层温度、减少水分蒸腾、保护光合系统、增强抗氧化防御等多重途径，显著改善草莓的生理状态、果实品质与最终产量。在所有基因型中，BARI Strawberry-3表现出最强的耐热性与产量稳定性，适合在高温地区推广种植。本研究为热带亚热带地区的草莓越夏栽培提供了一项经济、环保且易操作的热缓解技术，对应对气候变化背景下的草莓产业稳定发展具有重要实践意义。作者也指出，后续可在多地区、多季节进行大田验证，并结合分子手段深入解析Kaolin增强耐热性的信号通路与关键基因。
