引言:

一份發表於《自然》(Nature)期刊的研究指出,水飛薊素(Silymarin)在油菜(*Brassica napus*)中扮演關鍵角色,能有效調控活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)代謝、離子恆定以及形態生理特徵,進而顯著提升油菜的耐鹽性。這項發現為改良作物耐鹽性,應對日益嚴峻的鹽鹼地問題,提供了新的策略方向。

水飛薊素對油菜耐鹽性的影響機制

研究團隊發現,在鹽脅迫下,水飛薊素能夠調節油菜體內的活性氧代謝。具體而言,水飛薊素能夠增強抗氧化酶的活性,例如超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)、過氧化氫酶(Catalase, CAT)等,從而有效清除過量的活性氧,減輕氧化損傷。活性氧是鹽脅迫下植物細胞內產生的有害物質,會對細胞結構和功能造成損害。

此外,水飛薊素還能影響油菜的離子恆定。鹽脅迫會導致植物體內離子失衡,特別是鈉離子(Na+)的過量累積和鉀離子(K+)的流失。研究表明,水飛薊素能夠幫助油菜維持細胞內的離子平衡,減少鈉離子的吸收,促進鉀離子的吸收,從而減輕鹽脅迫對植物生長的抑制作用。

水飛薊素改善油菜形態生理特徵

研究進一步揭示,水飛薊素對油菜的形態生理特徵產生了積極影響。在鹽脅迫下,油菜的生長往往受到抑制,表現為株高降低、葉面積減少、生物量下降等。然而,研究發現,通過水飛薊素的處理,油菜的株高、葉面積和生物量均得到顯著提升,表明水飛薊素能夠有效緩解鹽脅迫對油菜生長的負面影響。

更重要的是,水飛薊素還能改善油菜的光合作用效率。光合作用是植物能量來源的關鍵過程,鹽脅迫會降低光合作用效率,影響植物的生長和發育。研究顯示,水飛薊素能夠提高油菜的光合色素含量,增強光合酶的活性,從而提高光合作用效率,為油菜在鹽脅迫下提供更多的能量。

研究的潛在應用與未來展望

這項研究的成果為開發新型耐鹽作物改良策略提供了重要的理論依據。水飛薊素作為一種天然化合物,具有低毒、易降解等優點,在農業生產中具有廣闊的應用前景。未來,可以通過基因工程手段,提高油菜自身合成水飛薊素的能力,或者通過外源施用水飛薊素,來增強油菜的耐鹽性。

研究團隊表示,下一步將深入研究水飛薊素調控油菜耐鹽性的分子機制,例如,探討水飛薊素如何影響相關基因的表達,以及如何與其他信號通路相互作用。此外,還將在田間試驗中驗證水飛薊素的應用效果,為鹽鹼地農業的可持續發展提供技術支持。這項研究於 2026 年 5 月 2 日發表在《自然》期刊上,連結為:

https://www.nature.com/articles/s41598-026-51150-5。

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原始資料來源: GO-AI-6號機
Date: May 2, 2026