茶多酚缓解小麦叶片盐胁迫毒性的花青素代谢机制：助力提升小麦耐盐性

《Journal of Plant Growth Regulation》：Anthocyanin Metabolism Associated with Tea Polyphenol-Alleviating Effect on Salinity Toxicity in Wheat Leave

为阐明茶多酚（TPs）增强小麦耐盐性的机制，研究人员以 “龙春 30” 小麦幼苗为材料开展研究。结果发现 TPs 能改善 K?、Ca2?吸收，提升多酚类物质水平。这为提高盐胁迫下小麦生长和耐盐性提供了理论依据。

　　为了弄清楚茶多酚（TPs）增强小麦耐盐性背后的机制，研究人员选用了 “龙春 30” 小麦品种的幼苗。他们探究了 150 mM 氯化钠（NaCl）和 25 mg L?1（25）或 100 mg L?1（100）的 TPs 单独处理及共同处理，对小麦幼苗生长参数、元素吸收转运，以及包括花青素代谢在内的多酚类物质的影响。与对照组相比，NaCl 处理显著降低了小麦幼苗的植株生物量、相对生长速率（降低 62%）、叶面积（降低 61%）、AS_{K?, Na?}水平（降低 38%）和 AS_{Ca2?, Na?}水平（降低 54%），相反，却使 TS_{K?, Na?}（升高 88%）和 TS_{Ca2?, Na?}水平（升高 257%）增加。此外，NaCl 处理还降低了离体叶片提取物的抗氧化活性，导致小麦叶片中活性氧水平升高和氧化损伤加剧。在盐胁迫下，小麦叶片中总多酚（降低 27%）、黄酮类化合物（降低 31%）和花青素（降低 27%）的含量显著下降，同时 4 - 香豆酰辅酶 A 连接酶（4CL）、查尔酮合酶、查尔酮异构酶（CHI）、黄烷酮 - 3 - 双加氧酶（F3H）、二氢黄酮醇还原酶（DFR）和花青素合酶的活性以及它们的基因表达均下调。相比之下，单独的 TPs 处理对大多数这些参数的影响微弱、无效，甚至相反。更重要的是，添加 TPs 部分抵消了盐胁迫诱导的这些参数变化，尤其是在盐胁迫下增加了小麦叶片中总多酚、黄酮类化合物和花青素的含量，上调了上述六种酶的活性，并增强了 Ta4CL、TaCHI、TaF3H 和 TaDFR 的基因表达。此外，100 mg L?1 TPs 对盐胁迫幼苗的促生长作用比 25 mg L?1 TPs 更强。总体而言，施加 TPs 通过改善 K?和 Ca2?的吸收，提高包括黄酮类化合物和花青素在内的多酚类物质水平，显著促进了盐胁迫下小麦幼苗的生长。而且，TPs 诱导盐胁迫小麦叶片中花青素积累，这归因于合成相关酶的活性和基因表达上调。