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为解决盐度胁迫影响迷迭香生长及精油产量问题，伊朗伊拉姆大学研究人员研究 Thymbra spicata 提取物和丛枝菌根真菌的作用。结果表明二者能缓解胁迫、提升植物多项指标。推荐科研读者阅读，助力相关研究。
在植物的世界里，迷迭香（Rosmarinus officinalis L.）可是个 “宝藏植物”。它是一种木本芳香灌木，广泛分布在全球，尤其是地中海地区。迷迭香的精油含有多种植物化学化合物，像莰烯、柠檬烯、冰片、桉叶油素和芳樟醇等 ，这些化合物不仅让迷迭香在传统医学中有着诸多用途，比如可以作为抗哮喘药、消化辅助剂、止痛药、头痛治疗药，还能治疗循环系统疾病、作为抗风湿剂和增强记忆力，而且在现代科学研究中，它还展现出抗氧化、抗肿瘤和护肝等药理特性。
然而，迷迭香的生长却面临着一个大麻烦 —— 盐度胁迫。全球大约 20% 的可耕地和超过 50% 的灌溉农业区都受到盐度胁迫的影响。盐度胁迫就像一个 “恶霸”，严重影响植物的生长和生产力。通常人们会采用灌溉和排水的方式来改良土壤，但这种方法成本高，在很多情况下还不实用。所以，寻找其他有效的应对策略就变得非常迫切。
与此同时，生物肥料和生物刺激剂在可持续农业系统中的应用越来越受到关注。它们就像是植物的 “小助手”，不仅能减轻环境胁迫对植物的负面影响，还能减少农业生产对化学投入品的依赖。而且，盐度虽然会抑制植物生长，但也可能刺激植物产生次生代谢物，增加药用植物的精油产量。植物在应对非生物胁迫时，会通过调节次生代谢物的合成来适应环境，其中抗氧化代谢物的产生就是一种重要的适应策略。像百里香（Thymbra spicata L.）这种植物，它含有多种抗氧化代谢物，能帮助植物减轻环境胁迫的危害。还有丛枝菌根真菌，作为生物肥料，能与大多数植物的根系形成共生关系，促进植物生长，提高作物品质和产量稳定性。
在这样的背景下，为了探究不同盐度胁迫水平以及百里香提取物和丛枝菌根真菌对迷迭香生长、精油含量和成分的影响，伊朗伊拉姆大学园艺科学系的研究人员 Mojtaba Solgi、Majid Bagnazari 等人在《BMC Plant Biology》期刊上发表了题为 “Thymbra spicata extract and arbuscular mycorrhizae improved the morphophysiological traits, biochemical properties, and essential oil content and composition of Rosemary (Rosmarinus officinalis L.) under salinity stress” 的论文。研究发现，盐度胁迫会显著损害迷迭香的形态、生理和生化属性，但百里香提取物和丛枝菌根真菌的处理能有效缓解这些负面影响。其中，20% 百里香提取物（TS2）和丛枝菌根真菌（MF）的组合处理效果最佳，不仅能减轻盐度胁迫造成的损害，还能使精油含量提高 80.43%，并增加关键次生代谢物的含量。这一研究成果为提高盐度胁迫下迷迭香的生产力和品质提供了新的思路和方法，对农业生产有着重要的指导意义。
研究人员在开展这项研究时，用到了几个主要的关键技术方法。首先是实验设计，采用完全随机设计的析因研究，设置了不同的盐度水平（0 mM、100 mM、200 mM NaCl）、百里香提取物浓度（0%、10%、20%）和丛枝菌根真菌（0 g、50 g/2.5 kg 土壤）处理组合 。其次是植物生理生化指标的测定，包括测量植物的形态特征（如株高、根长等）、生理指标（相对含水量、电解质渗漏等）以及各种生化物质含量（如叶绿素、类胡萝卜素、脯氨酸等） 。最后是精油分析，通过水蒸馏法提取精油，并用气相色谱 - 质谱联用仪分析精油的含量和成分 。
下面来详细看看研究结果：
- 形态特征：研究人员发现，盐度胁迫对植物的生长特征产生了负面影响。随着盐度胁迫水平的增加，植物的生长受到的抑制越来越明显。与对照（S0）相比，S2 盐度胁迫导致植物株高降低 44.02%，地上部鲜重降低 59.47%，地上部干重降低 59.57%，根长降低 54.36% ，根体积降低 79.48%，根面积降低 69.42%，根鲜重降低 89.73%，根干重降低 89.88% 。不过，MF 和 TS 处理在胁迫和非胁迫条件下都能改善植物的生长特征。在 S0 胁迫条件下，TS2 + MF 组合处理与对照相比，株高增加 24.98%，地上部鲜重增加 55%，地上部干重增加 52.27% ，根长增加 34.51%，根体积增加 58.71%，根面积增加 46.09%，根鲜重增加 79.51%，根干重增加 55.73% 。在 S1 胁迫下，TS2 + MF 处理也显著提高了植物的各项生长指标。在 S2 盐度胁迫下，TS2 + MF 处理同样表现出色，使植物的生长特征得到显著改善。
- 生理和生化特征
- RWC 和 EL：研究结果显示，盐度胁迫水平越高，植物的相对含水量（RWC）越低，而电解质渗漏（EL）越高。但是，各种处理在非胁迫和盐度胁迫条件下都能提高植物的含水量和 RWC 。例如，在 S0、S1 和 S2 盐度胁迫下，TS2 + MF 组合处理与相同胁迫水平的对照相比，RWC 分别增加 18.14%、21.23% 和 60.23% 。同时，TS2 + MF 处理在不同盐度胁迫下都能降低 EL，表明该处理能有效维持细胞膜的稳定性。
- 叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量：在不同盐度胁迫条件下，植物的叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量发生了变化。盐度胁迫导致这些色素含量下降，而 TS2 + MF 处理则能显著提高它们的含量。与对照相比，S2 处理使叶绿素 a 含量降低 43.65%，叶绿素 b 含量降低 73.63%，总叶绿素含量降低 52.42% 。而 TS2 + MF 处理在 S0 盐度胁迫下，使叶绿素 a、b 和总叶绿素含量分别提高 41.92%、122.38% 和 61.71% ；在 S2 盐度胁迫下，这些色素含量更是大幅提高。此外，盐度胁迫会使类胡萝卜素和花青素含量增加，TS2 + MF 处理在 S2 胁迫下，使类胡萝卜素含量增加 38.29%，花青素含量增加 11.11% 。
- 总酚和黄酮类化合物含量：S2 盐度胁迫使总酚含量增加 302.94%，黄酮类化合物含量增加 132.91% 。TS1 + MF 处理在 S2 盐度胁迫下，总酚含量显著增加 225% 。在不同盐度胁迫下，TS1 + MF 处理的黄酮类化合物含量也有明显增加。
- 脯氨酸、MDA、可溶性糖和总蛋白含量：不同盐度水平显著增加了脯氨酸含量，同时 MDA 含量也随着盐度增加而上升。不过，TS1 + MF 处理在不同盐度胁迫下能降低 MDA 含量。盐度胁迫使可溶性糖含量增加，在 S1 盐度胁迫下，MF 处理使可溶性糖含量比对照增加 44% 。TS 提取物对总蛋白含量影响更明显，随着盐度胁迫水平增加，植物叶片中的蛋白含量下降，但 TS1 处理在 S1 胁迫下使总蛋白含量增加 119.46% ，TS1 + MF 处理在不同盐度胁迫下都能提高总蛋白含量。
- H?O?含量、CAT、PAL 和抗氧化活性：盐度胁迫会增加 H?O?含量，实验处理则能减轻这种影响。比如，TS1 + MF 处理在 S2 盐度胁迫下使 H?O?含量降低 43.52% 。盐度胁迫还会增加 CAT 酶活性和 PAL 活性，TS2 + MF 处理在不同盐度胁迫下进一步提高了这些酶的活性。随着盐度胁迫水平增加，自由基抑制活性增强，TS2 + MF 处理在不同盐度胁迫下都显著提高了抗氧化活性。
- 精油含量和成分：MF 处理、TS 提取物浓度及其相互作用显著影响迷迭香的精油含量。盐度胁迫降低了精油含量，而 TS1 + MF 和 TS2 + MF 处理在不同盐度胁迫下都能增加精油含量。在 S1 盐度胁迫下，TS2 + MF 处理使精油含量增加 80.43% 。对精油成分的分析发现，处理显著影响了精油化合物的数量和组成。在 S1 盐度胁迫下，TS2 + MF 处理增加了一些化合物的浓度，还诱导了新的植物化合物的产生。
综合研究结果和讨论部分，盐度胁迫对迷迭香的生长发育和品质有诸多不利影响，它会破坏植物的生理过程，影响光合作用和呼吸作用，导致植物生长受限，还会造成氧化损伤，影响植物的抗氧化防御系统。不过，百里香提取物和丛枝菌根真菌的处理为迷迭香应对盐度胁迫提供了有效的解决方案。它们通过调节植物的生理生化过程，增强植物的抗氧化防御能力，改善植物的营养吸收和水分利用效率，从而减轻盐度胁迫的危害，提高植物的生长性能和精油产量及品质。其中，TS2 和 MF 的组合处理效果最为突出，这为盐度胁迫环境下迷迭香的种植提供了一种极具潜力的农业实践方法。这一研究成果不仅为迷迭香的种植和生产提供了重要的理论依据和实践指导，还有助于推动可持续农业的发展，让我们在面对盐渍化土壤问题时，有了更有效的应对手段，有望提高盐度胁迫地区迷迭香的产量和质量，创造更大的经济价值和生态价值。
