硝普钠和水杨酸处理对Garnem（Prunus dulcis × Prunus persica）砧木在体外条件下对抗碱性胁迫时的形态、生理和生化特性的影响

《BMC Plant Biology》：Effects of sodium nitroprusside and salicylic acid applications on morphological, physiological and biochemical properties of Garnem (Prunus dulcis × Prunus persica) rootstock against alkaline stress under in vitro conditions

甘蓝根砧木在体外NaHCO3诱导的碱性胁迫下，SNP和SA处理显著影响其生理、形态及氧化损伤指标，SNP各浓度均有效缓解胁迫，而SA高浓度（150 μM）产生毒害。

　　

摘要

碱性胁迫被认为是全球范围内限制植物生产的主要非生物胁迫因素之一。本研究在体外条件下进行，旨在利用硝普钠（SNP）和水杨酸（SA）处理，评估Garnem根茎对NaHCO₃诱导的碱性胁迫的生理、形态和生化反应，以期减轻碱性胁迫的负面影响。实验是在通过体外微繁殖获得的Garnem根茎植株的生根阶段进行的。在不同浓度的NaHCO₃（0 mM、20 mM和40 mM）作用下，分别施用了SNP和水杨酸（50、100和150 μM）来对抗碱性胁迫。随着碱性胁迫程度的加剧，植物的形态、生理和生化参数均受到了损伤。SNP和水杨酸处理有效缓解了碱性胁迫的有害影响。实验结果显示：0 mM NaHCO₃ + 50 μM SA处理组的存活率最高（98.33%），50 μM SNP处理组的存活率也较高（95.00%）；而40 mM NaHCO₃ + 150 μM SA处理组的存活率最低（6.67%）。0 mM NaHCO₃ + 100 μM SNP处理组的枝条最长（4.25厘米），40 mM NaHCO₃ + 150 μM SA处理组的枝条最短（0.77厘米）。20 mM NaHCO₃ + 50 μM SA处理组的每株植株叶片数量最多（20.63片），20 mM NaHCO₃ + 150 μM SNP处理组的叶片数量最少（5.33片）。0 mM NaHCO₃ + 50 μM SNP处理组的植株鲜重最高（2.07克），而20 mM NaHCO₃ + 150 μM SA处理组的植株鲜重最低（0.14克）。0 mM NaHCO₃ + 150 μM SA处理组的植株干重最高（0.24克），而20 mM NaHCO₃ + 150 μM SA以及40 mM NaHCO₃ + 150 μM SA处理组的植株干重最低（0.04克）。40 mM NaHCO₃ + 50 μM SA、40 mM NaHCO₃ + 100 μM SA和40 mM NaHCO₃ + 150 μM SA处理组的植株损伤最为严重（损伤指数为4.00），而0 mM NaHCO₃ + 50 μM SNP、0 mM NaHCO₃ + 100 μM SNP和0 mM NaHCO₃ + 150 μM SNP处理组的植株损伤最轻（损伤指数为1.00）。在高碱性胁迫下，细胞膜通透性增加，而100 μM SNP的处理可以降低这一现象，有助于维持细胞结构。所有SNP和50 μM SA处理均增加了叶片的相对含水量。在碱性胁迫条件下，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素浓度显著下降；然而，SNP处理减轻了这些负面影响，并提高了叶绿素含量。此外，SNP处理还显著降低了过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）的积累。总体而言，实验结果表明，在所有测试浓度下，SNP处理均能有效缓解NaHCO₃诱导的碱性胁迫，通过改善形态特征、维持膜完整性、增加叶片相对含水量以及减少氧化损伤来保护Garnem根茎植株。相比之下，水杨酸的反应具有浓度依赖性：低浓度（50–100 μM）可缓解胁迫效应，而高浓度（150 μM）则会导致植物毒性，并显著抑制植物生长和生理表现。