24-表布瑞森醇外源处理对铜胁迫下小麦根系抗氧化系统调节的影响

《Russian Journal of Plant Physiology》：Effect of Exogenous Treatment with 24-epibrassinolide on Antioxidant System Regulation in Wheat Roots under Copper Stress

重金属胁迫下24-epibrassinolide缓解小麦根系氧化损伤及促生长机制研究。摘要：铜毒害（100 μM）抑制小麦（Triticum turgidum durum var. Karim）根系生长，而10?? M EBL处理显著提升鲜重与长度，降低铜积累56%。机制涉及减少H?O?积累，保护生物分子免氧化损伤（MDA、LOX活性降低），同时激活SOD、CAT及苯丙氨酸解氨酶活性，并上调抗坏血酸、谷胱甘肽及脯氨酸含量，维持细胞氧化还原稳态。

　　

摘要

重金属暴露通常被认为是限制植物生长的主要因素。24-表 brassinolide（EBL）是一种重要的 brassinosteroid（BR），其在缓解非生物胁迫方面的积极作用使其被认定为植物的生长调节剂。本研究探讨了在铜（Cu）毒性（100 μM）条件下，24-表 brassinolide（10^?9 M）处理对硬质小麦（Triticum turgidum durum, var. Karim）根部某些生理生化参数的潜在保护作用。将 EBL 添加到受铜污染的小麦种子培养基中，可以抵消重金属对根系生长的有害影响，表现为根系的鲜重和长度增加，并且与未处理组相比，铜的积累减少了56%。这种保护作用可能是通过减少铜诱导的过氧化氢（H₂O₂）过量产生以及保护敏感生物分子免受氧化损伤来实现的。这一保护效果还体现在丙二醛和羰基含量的降低以及脂氧合酶活性的减弱上。此外，EBL 的应用还提高了超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸-谷胱甘肽循环相关酶的活性，以及苯丙氨酸氨裂解酶（PAL）的活性。同时，Cu 与 EBL 的联合处理还增加了抗坏血酸、谷胱甘肽和脯氨酸的含量。EBL 添加后细胞氧化还原状态的改善似乎有助于对抗铜诱导的细胞死亡。本研究为 brassinosteroids 在铜胁迫下调节根系抗氧化系统的机制提供了新的见解，强调了酶促和非酶促防御途径的协同激活在维持细胞氧化还原稳态和抗逆性方面的作用。