外源性褪黑素通过促进植物生长、光合作用、抗氧化防御以及Eleutherococcus senticosus中的次生代谢物来缓解盐胁迫

《Russian Journal of Plant Physiology》：Exogenous Melatonin Alleviates Salt Stress by Promoting Plant Growth, Photosynthesis, Antioxidant Defenses, and Secondary Metabolites in Eleutherococcus senticosus

外源褪黑素（MT）缓解盐胁迫对刺五加幼苗生长生理及次生代谢的影响研究表明，叶面喷施MT（50-300 μmol/L）可改善100-200 mmol/L NaCl胁迫下幼苗的光合能力、抗氧化酶活性及渗透调节物质水平，降低叶片Na+吸收并维持离子平衡，同时提升次生代谢产物（如spikenoside、eleutheroside E等）积累，其中200 μmol/L MT效果最佳。

　　

摘要

褪黑素（MT）是一种小分子吲哚胺，能够调节植物对非生物胁迫的抵抗力。本研究探讨了外源褪黑素在不同浓度（50、100、200和300 μmol/L）下通过叶面施用对Eleutherococcus senticosus幼苗在NaCl胁迫（100和200 mmol/L）下的生长、生理特性及次生代谢产物的影响。盐胁迫显著损害了E. senticosus幼苗的渗透调节能力、抗氧化能力和次生代谢产物的积累。外源褪黑素显著缓解了这些负面影响。褪黑素的施用显著改善了光合作用参数和荧光参数，通过提高渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白）的水平以及抗氧化酶（SOD、CAT、POD、APX）的活性来增强植物的抗逆性，从而抑制活性氧的产生并减少膜损伤。此外，褪黑素还显著降低了盐胁迫条件下叶片对Na⁺的吸收，降低了Na⁺/K⁺、Na⁺/Ca²⁺和Na⁺/Mg²⁺的比值，改善了离子平衡。同时，外源褪黑素提高了盐胁迫条件下Eleutherococcus senticosus幼苗中次生代谢产物（如spikenoside、eleutheroside E、hyperoside、chlorogenic acid和isofraxidin）的含量。总之，叶面施用褪黑素能够抑制活性氧的生成，增强抗氧化能力和渗透调节能力，减少膜脂质过氧化，提高光合作用效率，并增加次生代谢产物的积累，从而提升E. senticosus幼苗的耐盐性。在测试的所有浓度中，200 μmol/L的褪黑素对NaCl胁迫的缓解效果最为显著。本研究为褪黑素在Eleutherococcus senticosus中调节盐胁迫的机制提供了理论依据。