褪黑素预处理通过调控硫化氢代谢和钠离子稳态增强向日葵幼苗耐盐性的机制研究

本研究揭示了褪黑素（Melatonin）预处理通过提升H2S代谢、降低Na+吸收及重编程盐胁迫（NaCl）下的代谢特征，显著增强向日葵（Helianthus annuus）幼苗耐盐性的生理机制。作者团队通过50 μM褪黑素预处理结合120 mM NaCl胁迫实验，证实其可改善K+含量、增强谷胱甘肽（GSH）代谢、减缓脂解作用，并降低丙二醛（MDA）含量，为盐渍化农田作物栽培提供了低成本解决方案。

　　

亮点

本研究首次揭示褪黑素预处理（50 μM）通过双重调控H₂S代谢和Na⁺稳态，有效缓解向日葵幼苗的盐胁迫（120 mM NaCl）损伤。关键发现包括：显著降低Na⁺积累、提升K⁺含量、激活抗氧化防御系统，并通过抑制脂解作用维持细胞膜稳定性。

土壤参数与根系质子分泌的变化

盐胁迫土壤电导率较对照组升高4.82倍，而褪黑素预处理组显著改善这一指标。根系质子分泌实验显示，褪黑素通过调节H⁺-ATPase活性维持离子平衡，为盐胁迫下的生理适应提供新证据。

讨论

褪黑素通过CAND2/PMTR1受体介导的H₂O₂-Ca²⁺信号通路激活H₂S代谢，同时重编程叶片代谢网络（如提升GSH/ROS比值）。子叶中性脂质分析揭示盐敏感性与脂解作用的直接关联，为早期幼苗耐盐性评估提供生物标记。

结论

相较于传统生长调节剂灌溉，褪黑素种子预处理具有成本低、操作简便、不影响土壤微生物组等优势。该策略尤其适用于盐渍化地区向日葵栽培，可显著提升幼苗存活率及早期生物量积累。