《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》:Mitigation of Salt induced Toxicity by Selenium in Panicum miliaceum L.
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盐胁迫影响作物生长和产量,硒(Se)作为缓解剂可提升小米光合及生理生化能力。研究显示1 μM Se显著提高碳同化率、气孔导度及水分利用效率,并增强抗氧化能力,降低铵离子积累(34.9%)。酶活性检测表明Se通过调控谷氨酰胺合成酶(15.65%)和谷氨酸脱氢酶(124.32%)等关键酶的表达缓解盐毒害,为可持续农业提供新策略。
摘要
盐胁迫会影响作物的生长和产量,这可能导致未来的全球粮食危机。未来,我们需要能够适应气候变化的高效作物。此外,还需要制定长期策略来减轻盐胁迫造成的损害。在这种情况下,研究小米以及硒(Se)等缓解因素在降低盐胁迫中的作用至关重要。我们分析了叶片的气体交换参数,因为这些特性是研究作物抗逆性和生产力的重要指标。通过监测这些参数,可以直观了解盐胁迫以及硒应用对代谢重组的影响。我们进行了与铵解毒相关的酶活性检测,并通过转录组和qRT-PCR研究进行了验证,以确定在过量盐分条件下的解毒机制。施用1 μM的硒(Se)显著提高了碳同化率、细胞内二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率。在150 mM NaCl的条件下,添加硒后,谷氨酰胺合成酶的活性分别提高了15.48%、7.25%和0.19%;谷氨酸合成酶的活性分别提高了23.91%、12.74%和6.64%(在1–10 μM的硒浓度下)。在150 mM NaCl + 1 μM Se的条件下,谷氨酰胺合成酶(PmGS)和谷氨酸脱氢酶(PmGDH)的表达量分别增加了15.65%和124.32%;而在200 mM NaCl + 1 μM Se的条件下,它们的表达量分别增加了41%和285.66%。此外,硒增强了抗氧化能力,提高了游离氨基酸的水平(在150 mM NaCl + 1 μM Se条件下增加了1.7%),并减少了铵的积累(在150 mM NaCl + 1 μM Se条件下减少了34.9%)。低剂量(1 μM)的硒应用减少了盐胁迫引起的毒性,并提高了小米的光合作用、生理和生化性能。因此,低水平的硒可以用于可持续的农业实践。
盐胁迫会影响作物的生长和产量,这可能导致未来的全球粮食危机。未来,我们需要能够适应气候变化的高效作物。此外,还需要制定长期策略来减轻盐胁迫造成的损害。在这种情况下,研究小米以及硒(Se)等缓解因素在降低盐胁迫中的作用至关重要。我们分析了叶片的气体交换参数,因为这些特性是研究作物抗逆性和生产力的重要指标。通过监测这些参数,可以直观了解盐胁迫以及硒应用对代谢重组的影响。我们进行了与铵解毒相关的酶活性检测,并通过转录组和qRT-PCR研究进行了验证,以确定在过量盐分条件下的解毒机制。施用1 μM的硒(Se)显著提高了碳同化率、细胞内二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率。在150 mM NaCl的条件下,添加硒后,谷氨酰胺合成酶的活性分别提高了15.48%、7.25%和0.19%;谷氨酸合成酶的活性分别提高了23.91%、12.74%和6.64%(在1–10 μM的硒浓度下)。在150 mM NaCl + 1 μM Se的条件下,谷氨酰胺合成酶(PmGS)和谷氨酸脱氢酶(PmGDH)的表达量分别增加了15.65%和124.32%;而在200 mM NaCl + 1 μM Se的条件下,它们的表达量分别增加了41%和285.66%。此外,硒增强了抗氧化能力,提高了游离氨基酸的水平(在150 mM NaCl + 1 μM Se条件下增加了1.7%),并减少了铵的积累(在150 mM NaCl + 1 μM Se条件下减少了34.9%)。低剂量(1 μM)的硒应用减少了盐胁迫引起的毒性,并提高了小米的光合作用、生理和生化性能。因此,低水平的硒可以用于可持续的农业实践。