《PLOS One》：Differential seedling responses of chickpea varieties to hexavalent chromium (VI) stress under controlled conditions
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本综述系统评估了两种巴基斯坦鹰嘴豆品种（CM-72/CM-98）对六价铬（Cr(VI)）胁迫的生理响应差异。通过完全随机设计（CRD）实验发现，CM-72在100μM Cr(VI)胁迫下仍保持90%萌发率，其根长（RL）、生物量等指标受损程度显著低于CM-98（p<0.05）。主成分分析（PCA）揭示铬胁迫对生长性状（PC1）与萌发时序（PC2）的差异化影响，为重金属污染区作物耐性育种提供理论依据。
引言
工业活动导致的六价铬（Cr(VI)）污染已成为巴基斯坦农业生产的严重威胁。近期调查显示，旁遮普省和开伯尔-普赫图赫瓦省农业-工业交界区的土壤铬浓度高达100 mg/kg，超过世界卫生组织允许限值（1.5 mg/kg）50倍以上。鹰嘴豆作为巴基斯坦广泛种植的作物，其生产力同样受到铬污染的挑战。本研究通过控制条件评估两个鹰嘴豆品种（CM-72和CM-98）对六价铬胁迫（0μM至100μM）的差异萌发响应，以填补该领域的研究空白。
材料与方法
实验采用完全随机设计（CRD），每个处理设置5个重复，在14天内评估萌发指标、根长（RL）、芽长（SL）、根颈直径（RCD）和生物量等参数。使用钾铬（K2Cr2O7）作为铬源，种子经0.2%氯化镁（MgCl2）灭菌后，在培养皿中于25°C、10/14小时光暗循环条件下进行萌发。统计方法包括方差分析（ANOVA）、皮尔逊相关性分析和主成分分析（PCA），显著性水平设定为p<0.05。
结果
萌发参数
在100μM Cr(VI)浓度下，CM-72的萌发率（GR）保持在90%，而CM-98降至80%。CM-72的平均萌发时间（MGT）从4.9天延长至5.78天，萌发指数（GI）从2.13降至1.61，均显示其萌发过程受铬抑制程度较轻。
生长参数
CM-98的根长（RL）在100μM Cr(VI)下减少77%（从13.04 cm至3.09 cm），而CM-72仅减少39%（从9.65 cm至5.92 cm）。芽长（SL）和根颈直径（RCD）的降幅在CM-72中也显著较低，表明其根系结构对铬胁迫具有更强耐受性。
生物量参数
CM-98的干重（DW）在100μM Cr(VI)下减少59%，而CM-72仅减少34%。多变量分析显示，生长性状（RL、SL、生物量）与PC1（61.5%方差）高度相关，而萌发时序（MGT）和根颈直径（RCD）独立分布于PC2（22.9%方差），反映铬胁迫对植物不同生理过程的差异化影响。
讨论
CM-72的耐受性可能与其抗氧化机制（如超氧化物歧化酶SOD活性增强）和代谢适应有关，这与Singh等（2020）在耐铬鹰嘴豆品种中观察到的脯氨酸积累模式一致。铬胁迫通过破坏水分吸收、抑制酶活性和诱导氧化应激（ROS）导致萌发受阻和生长抑制，而CM-72的结构性强化（如木质化）可能减缓了铬向茎基组织的转运。
结论
CM-72对六价铬胁迫的早期耐受性表明其适合在铬污染地区种植，但需通过田间试验验证其全生育期的农艺稳定性。未来研究应聚焦于抗氧化指标（如H2O2、MDA）的量化及耐性相关分子标记（SNPs）的开发，为重金属污染区的作物育种提供策略支持。
