激素调节通过调控氧化还原平衡、细胞完整性和生长动态，减轻了小麦（Triticum aestivum L.）中的重金属毒性

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：Hormonal modulation alleviates heavy metal toxicity in wheat (Triticum aestivum L.) by regulating redox balance, cellular integrity, and growth dynamics

研究探讨了外源植物激素（IAA、GA、SLs）对铅砷复合污染下小麦生理生化的缓解效应，发现其通过增强AsA-GSH循环及抗氧化酶活性，改善光合效率、生长指标及重金属耐受性，为农业生态修复提供新策略。

　　

摘要

近年来，人们对植物激素（如吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和油菜素内酯（SLs）的应用越来越感兴趣，因为这些激素在缓解各种植物系统的非生物胁迫方面具有潜力。已知这些激素能够支持关键的生理过程，特别是通过增强抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA–GSH）循环的功能，而该循环在维持氧化还原平衡中起着关键作用。它们有助于改善植物生长、光合作用性能、生物量积累、激活抗氧化防御机制以及减少氧化损伤。本研究评估了在外源施用IAA（100 μM）、GA（100 μM）和SLs（5 μM）的情况下，这些激素对生长在添加了铅（Pb）和砷（As）的土壤中的小麦（Triticum aestivum L.）的保护作用，其中铅和砷的浓度分别为0、100和200 mg kg?1。研究结果表明，铅和砷的暴露显著抑制了生长参数、光合作用特性、AsA–GSH氧化还原循环、亚细胞分布以及脯氨酸代谢。同时，在重金属胁迫下，氧化应激指标以及酶和非酶抗氧化剂的转录和生化水平显著升高。然而，外源施用IAA、GA和SLs通过促进植物生长和光合作用效率、上调抗氧化酶活性及相关基因表达、降低氧化应激和重金属吸收，减轻了这些不利影响。此外，这些处理措施优化了细胞区室化作用，调节了脯氨酸水平，并增强了AsA–GSH循环。总体而言，这些结果突显了基于激素的干预措施作为改善作物在重金属胁迫下表现的可行方法的潜力，并为可持续农业的环保策略发展做出了贡献。

图形摘要

近年来，人们对植物激素（如吲哚-3-乙酸（IAA）、赤霉素（GA）和油菜素内酯（SLs）的应用越来越感兴趣，因为这些激素在缓解各种植物系统的非生物胁迫方面具有潜力。已知这些激素能够支持关键的生理过程，特别是通过增强抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA–GSH）循环的功能，而该循环在维持氧化还原平衡中起着关键作用。它们有助于改善植物生长、光合作用性能、生物量积累、激活抗氧化防御机制以及减少氧化损伤。本研究评估了在外源施用IAA（100 μM）、GA（100 μM）和SLs（5 μM）的情况下，这些激素对生长在添加了铅（Pb）和砷（As）的土壤中的小麦（Triticum aestivum L.）的保护作用，其中铅和砷的浓度分别为0、100和200 mg kg?1。研究结果表明，铅和砷的暴露显著抑制了生长参数、光合作用特性、AsA–GSH氧化还原循环、亚细胞分布以及脯氨酸代谢。同时，在重金属胁迫下，氧化应激指标以及酶和非酶抗氧化剂的转录和生化水平显著升高。然而，外源施用IAA、GA和SLs通过促进植物生长和光合作用效率、上调抗氧化酶活性及相关基因表达、降低氧化应激和重金属吸收，减轻了这些不利影响。此外，这些处理措施优化了细胞区室化作用，调节了脯氨酸水平，并增强了AsA–GSH循环。总体而言，这些结果突显了基于激素的干预措施作为改善作物在重金属胁迫下表现的可行方法的潜力，并为可持续农业的环保策略发展做出了贡献。

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