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研究进展

SH|新葡京娱乐官方网站 在辣椒抗旱机制研究中取得重要突破——外源多胺显著提升辣椒种子萌发及幼苗抗旱性

发布时间:2025-06-11 09:35    浏览次数:
       近日,新葡京娱乐官方网站 茄科抗病抗逆种质创新研究团队在园艺学领域权威期刊《Scientia Horticulturae》上发表了题为“From Seeds to Survival: The Role of Polyamines for Improved Germination and Drought Resilience in Three Pepper Varieties”的研究论文。该研究首次系统揭示了外源多胺(亚精胺、精胺等)对辣椒种子萌发及幼苗抗旱性的调控机制,明确了不同品种的优化浓度阈值,为干旱胁迫下的辣椒栽培提供了创新性解决方案,对提升作物逆境适应能力、保障农业生产具有重要应用价值。
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       干旱胁迫是制约辣椒生产的关键因素,而种子萌发不均与幼苗抗旱性弱进一步加剧了产量损失。尽管多胺在植物抗逆中的作用已被广泛关注,但其在辣椒中的浓度效应及品种特异性调控机制尚不明确,限制了实际应用。研究团队以“京发大椒”“黄帝”“中农179-2”三个高产品种为对象,通过外源多胺处理结合干旱复水实验,系统评估了多胺对种子萌发、幼苗生长及抗旱恢复的影响。研究发现,0.05 mM的亚精胺(Spd)和精胺(Spm)可显著提升辣椒种子发芽率,其中“黄帝”品种发芽率增幅高达35.1%。然而,高浓度多胺(>0.1 mM)则抑制萌发,揭示了“低促高抑”的浓度依赖效应。在干旱胁迫下,外源Spd处理通过增强根系活力、修复光合损伤、提升抗氧化酶活性(如过氧化物酶POD)及渗透调节物质(脯氨酸)积累,使幼苗恢复效率提高2.4倍,丙二醛(MDA)含量降低超80%,叶片水分利用率显著优化。研究还首次明确了不同品种对多胺的响应差异,如“中农179-2”在0.1 mM Spd下抗氧化能力提升205.6%,为品种特异性栽培方案的制定提供了关键数据。
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       该研究不仅阐明了多胺调控辣椒抗逆的生理与分子机制,还建立了基于外源多胺的精准调控技术体系,突破了传统抗旱管理中的技术瓶颈。相关成果为干旱地区辣椒可持续生产提供了理论支撑与实践范例,对应对气候变化、保障粮食安全具有战略意义。
       新葡京娱乐官方网站 孙凯乐副教授与硕士生连梦柯为共同第一作者,孟更老师为论文的通讯作者。团队教师李成伟教授、贾芝琪副教授,研究生侯一恒、葛天豪、岳新利、叶乾威,已毕业本科生吕海鹏、董其海、袁福榜参与了该研究。本研究由国家自然科学基金(32172575, 32301848)、河南省高校青年骨干教师项目(2024GGJS028)及河南农业大学教改项目(2023XJGLX008)联合资助。
       论文链接//doi.org/10.1016/j.scienta.2025.114114