在植物学顶级期刊Molecular Plant、Nature Plants上发表论文，这个实验室总结9篇植物胁迫研究论文

植物的生长与发育常常面临生物胁迫和非生物胁迫的双重挑战，这些胁迫会严重影响植物的生长态势、最终产量和品质表现。深入理解胁迫对植物的作用机制，评估植物的胁迫响应和适应性，有助于揭示植物的生存策略和适应机制，为农业生产和和植物育种提供科学依据。文末为大家梳理了9篇关于植物胁迫的精选文献，如果您对这些文献感兴趣，可以点击文末的“阅读原文”下载完整文档。

文献导读

1.Frontiers in Plant Science｜水稻突变体

pir1

的蛋白质组学分析解析触发程序性细胞死亡并赋予白叶枯病高抗性的分子机制

2.BMC Plant Biology| 高氮施肥缓解干旱胁迫对

Hosta

‘Guacamole’生长及光合特性的不利影响

3.BMC Plant Biology｜

AGPase

基因的综合分析揭示其在莲子淀粉合成中的潜在作用

4.Plants｜盐胁迫下耐盐与盐敏感西瓜品种根系的基因响应比较转录组分析

5.BMC Genomics｜全转录组测序解析水稻品种zyk639与

zyk-lm

程序性细胞死亡中的全局分子响应及ceRNA调控网络

6.Science of the Total Environment| 基于转录组与m6A甲基化组分析解析多壁碳纳米管对拟南芥的植物毒性作用机制

7.Postharvest Biology and Technology| 转录组分析为莲子采后保鲜提供策略

8.Antioxidants| 催芽通过促进谷胱甘肽生物合成与周转增强水稻耐淹性

9.International Journal of Molecular Sciences| 低温胁迫下海桐叶斑锦的保护作用——生理生化与分子机制解析

文献一

沈阳农业大学植物保护学院陈新宇团队通过蛋白质组学分析揭示水稻突变体

pir1

程序性细胞死亡及抗白叶枯病相关抗氧化酶与渗透调节物质变化机制

中文标题：水稻突变体

p

ir

1

的蛋白质组学分析解析触发程序性细胞死亡并赋予白叶枯病高抗性的分子机制

期刊名称：Frontiers in Plant Science

影响因子：4.8

普奈斯提供的服务：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2-）、脯氨酸（PRO）、可溶性蛋白、可溶性总糖

DOI号：https://doi.org/10.3389/fpls.2025.1652068

本研究通过对水稻突变体

pir1

及其野生型ZJ22的蛋白质组学分析和生理指标检测，探究了程序性细胞死亡（PCD）及抗白叶枯病相关的抗氧化酶和渗透调节物质变化。结果显示，与野生型相比，

pir1

突变体的超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性显著升高，过氧化氢酶（CAT）活性显著降低，同时过氧化氢（ H 2 O 2 ）、超氧阴离子（ O 2 - ）和丙二醛（MDA）含量显著增加，脯氨酸（PRO）含量也明显升高；而可溶性蛋白和可溶性总糖含量则低于野生型。这些指标的变化与

pir1

突变体的ROS积累、PCD发生及抗白叶枯病特性密切相关。

图1.野生型与突变体植株的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及过氧化氢、超氧阴离子、丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量（****表示

p

<0.01）。

文章解读：

文献二

上海农科院森林果树研究所张永春团队揭示了高氮施肥缓解了干旱胁迫对

Hosta

“Guacamole”生长及光合特性的不利影响

中文标题：高氮施肥缓解干旱胁迫对

Hosta

“Guacamole”生长及光合特性的不利影响

期刊名称：BMC Plant Biology

影响因子：4.8

普奈斯提供的服务：超氧化物歧化酶（SOD）

DOI号：https://doi.org/10.1186/s12870-024-04929-5

本研究通过对

Hosta

“Guacamole”进行不同水分和肥料处理（T1-T6），探究了干旱胁迫下相关生理指标的变化。结果显示，干旱胁迫处理（T3、T4）下，超氧化物歧化酶（SOD）活性和非酶抗氧化剂谷胱甘肽（GSH）含量显著升高，其中T4处理的SOD活性（55.9±2.68U・g-1）和GSH含量（294±3.54μg・g-1）均为最高，分别比高氮肥料处理（T5）高出368%和15.3%；而高氮肥料处理（T5）显著提高了抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性，其值为4.43±0.133U・g⁻¹，分别比T4和高钾肥料处理（T6）高出44.1%和46.9%。因此可知，高氮肥料能通过激活酶促抗氧化系统缓解氧化损伤。

图2.干旱胁迫及氮钾肥配施处理下（A）抗坏血酸过氧化物酶（APX）、（B）超氧化物歧化酶（SOD）活性与（C）谷胱甘肽（GSH）含量每一组数值为9株独立植株的均值±标准误；不同小写字母表示各处理间存在显著差异（

P

<0.05）。

文章解读：

文献三

中国科学院武汉植物园杨美团队通过AGPase基因的综合分析揭示其在莲子淀粉合成中的潜在作用

中文标题：AGPase基因的综合分析揭示其在莲子淀粉合成中的潜在作用

期刊名称：BMC Plant Biology

影响因子：4.8

普奈斯提供的服务：可溶性总糖、可溶性蛋白

DOI号：https://doi.org/10.1186/s12870-020-02666-z

本研究对30个籽莲品种的莲子进行营养成分检测，探究淀粉生物合成关键基因AGPase的特征及相关指标变化。结果显示，莲子可溶性总糖含量在15DAP时为8.66–23.43%（平均14.39%），30DAP时降至3.39-16.11%（平均7.56%）；可溶性蛋白含量在15DAP时为2.43-8.52%（平均5.55%），30DAP时升至9.7-17.53%（平均13.32%）。这些指标的动态变化与莲子发育过程中淀粉积累密切相关。

图3.莲子发育过程中的形态变化及营养成分分析。（a）“建选17号”莲子发育过程中的形态变化，标尺=1cm。（b-g）30个莲子品种在花后15DAP和花后30DAP的淀粉（b）、直链淀粉（c）、支链淀粉（d）、蛋白质（e）、可溶性糖（f）及多酚（g）含量。

文章解读：

文献四

山东省农科院蔬菜所刘鹏老师团队从表型、生理和基因转录方面系统地研究了西瓜根对盐胁迫的适应机制

中文标题：盐胁迫下耐盐与盐敏感西瓜品种根系的基因响应比较转录组分析

期刊名称：Plants

影响因子：4.1

普奈斯提供的服务：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2-）、脯氨酸（PRO）、可溶性蛋白、可溶性总糖

DOI号：https://doi.org/10.3390/plants14071013

本研究通过对耐盐西瓜品种T23和盐敏感品种B2在200mM NaCl处理下（0h、6h、24h、48h、168h）的生理指标检测及转录组分析，探究了盐胁迫下相关生理指标的变化。结果显示，与B2相比，T23的超氧化物歧化酶（SOD）活性在各处理时间点分别提高7.13%、169.15%、34.95%、84.87%、39.87%，过氧化物酶（POD）活性在6h、24h、168h分别显著提升52.59%、11.97%、134.57%，过氧化氢酶（CAT）活性呈先降后升趋势；T23的脯氨酸含量在24h、48h、168h分别较0h显著增加93.74%、177.55%、380.56%，增幅远高于B2；两品种的可溶性糖、可溶性蛋白及过氧化氢（H2O2）含量均随盐处理显著增加，且T23的可溶性糖和可溶性蛋白增幅更明显；T23的超氧阴离子（O2-）含量在各处理时间点均显著低于B2，丙二醛（MDA）含量呈波动变化。这些指标的差异表明T23具有更强的抗氧化和渗透调节能力。

图4.盐胁迫下西瓜植株的生理指标变化（A）超氧化物歧化酶（SOD）活性（B）过氧化物酶（POD）活性（C）过氧化氢酶（CAT）活性（D）脯氨酸含量（E）可溶性糖含量（F）可溶性蛋白含量（G）过氧化氢（H2O2）含量（H）超氧阴离子（O2-）含量（I）丙二醛（MDA）含量误差棒代表3个重复样本均值的标准差；柱上不同字母表示不同品种或不同盐胁迫处理时间点间存在统计学显著差异（

p

<0.05）。

文章解读：

文献五

安徽农业大学农学院张海鹏团队通过全转录组测序揭示水稻突变体

zyk-lm

程序性细胞死亡相关抗氧化酶及渗透调节物质变化机制

中文标题：全转录组测序解析水稻品种zyk639与

z

yk-

lm

程序性细胞死亡中的全局分子响应及ceRNA调控网络

期刊名称：BMC Genomics

影响因子：3.7

普奈斯提供的服务：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2-）、脯氨酸（PRO）、可溶性蛋白、可溶性总糖

DOI号：https://doi.org/10.1186/s12864-025-11844-y

本研究通过对水稻野生型zyk639和突变体

zyk-lm

的全转录组测序及生理指标检测，探究了程序性细胞死亡（PCD）相关的抗氧化酶和渗透调节物质变化。结果显示，与zyk639相比，

zyk-lm

的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性及丙二醛（MDA）、过氧化氢（ H 2 O 2 ）、超氧阴离子（ O 2 - ）含量均更高，且

zyk-lmb

（倒二叶）的抗氧化酶活性显著高于

zyk-lma

（旗叶）和zyk-lmc

（倒三叶）

H 2 O 2 和O₂⁻含量变化趋势与抗氧化酶活性基本一致；渗透调节物质方面，

zyk-lma

的脯氨酸（Pro）含量最高（35.97µg/g），显著高于其他样本，而zyk639的可溶性蛋白含量高于

zyk-lm

，其中zyk639a（旗叶）的可溶性蛋白含量为

zyk-lmc

的144%，

zyk-lmb

的可溶性糖含量最低（17.92mg/g）。相关结果对应文中表1（抗氧化酶活性及氧化物含量表）、表2（渗透调节物质含量表）及图3（DAB和Trypan blue染色图），表明这些物质的差异变化与

zyk-lm

的PCD表型及ROS积累密切相关。

表1.

zyk-lm

对抗氧化活性的影响。

不同小写字母表示存在显著差异（

P

<0.05）。

表2.

zyk-lm

对渗透调节物质含量的影响。

不同小写字母表示存在显著差异（

P

<0.05）。

文章解读：

文献六

中国农科院麻类研究所杨泽茂团队基于转录组与m6A甲基化组分析解析多壁碳纳米管对拟南芥的植物毒性作用机制

中文标题：基于转录组与m6A甲基化组分析解析多壁碳纳米管对拟南芥的植物毒性作用机制

期刊名称：Science of the Total Environment

影响因子：8.0

普奈斯提供的服务：过氧化氢（H2O2）、超氧阴离子（O2-）及丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）及过氧化物酶（POD）

DOI号：https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.147510

本研究通过转录组和m6A甲基化组联合分析，探究了高浓度多壁碳纳米管（MWCNTs）对拟南芥的植物毒性机制。结果表明，MWCNTs能被拟南芥根细胞吸收并转运至叶片，以剂量依赖方式抑制根伸长和叶片扩展；MWCNTs暴露会诱导拟南芥产生氧化应激，表现为1500、2500、3500mg/L浓度处理后，过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）含量均显著高于对照组，1500mg/L和2500mg/L处理组超氧阴离子（O2-）含量显著增加而3500mg/L处理组有所下降，且1500mg/L浓度诱导的H2O2、O2-和MDA水平最高并随浓度升高呈下降趋势；同时植物激活抗氧化防御系统，超氧化物歧化酶（SOD）活性呈剂量依赖性显著升高，过氧化氢酶（CAT）活性在1500、2500mg/L处理下下降而3500mg/L处理下上升，过氧化物酶（POD）活性略有下降；转录组分析显示，MWCNTs抑制生长素信号传导和光合作用相关基因的表达，同时增强活性氧代谢、毒素代谢及植物对病原体的响应相关基因的表达；m6A甲基化组与转录组联合分析表明，m6A修饰与基因转录呈负相关，MWCNTs通过影响全基因组m6A动态变化调控基因表达，进而发挥植物毒性，而拟南芥则通过多种防御机制应对MWCNTs的侵害。

图5.不同浓度多壁碳纳米管（mg/L）处理下拟南芥幼苗的过氧化氢、超氧阴离子及丙二醛含量。柱上不同字母表示处理间存在显著差异（单因素方差分析，

p

<0.05）。

图6.不同浓度多壁碳纳米管（mg/L）处理下拟南芥幼苗的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性及花青素含量。柱上不同字母表示各处理间存在显著差异（单因素方差分析，

p

<0.05）。

文章解读：

文献七

中国科学院武汉植物园孙恒团队通过转录组分析为莲子采后保鲜提供策略

中文标题：转录组分析为莲子采后保鲜提供策略

期刊名称：Postharvest Biology and Technology

影响因子：6.8

普奈斯提供的服务：可溶性蛋白、可溶性总糖、过氧化氢（H2O2）

DOI号：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2021.111583

本研究以籽莲品种“建选17”为材料，探究其采后贮藏（0h、6h、12h、24h）期间相关生理指标的变化。结果显示，采后莲籽的可溶性总糖含量持续下降，从358.37g・kg-1降至262.33g・kg-1；可溶性蛋白含量在6h时从24.6g・kg-1升至43.21g・kg-1，之后保持稳定；过氧化氢（H2O2）含量略有上升，24h时达到峰值0.07mmol・kg-1。这些指标的变化与莲籽采后硬度增加、甜度降低的品质劣变现象相关。

图7.莲子采后贮藏过程中的生理指标变化。（A）贮藏0、6、12、24h后的莲子外观图；下图为去除种皮和内种皮的莲子，标尺=2cm，（B）-（F）采后莲子的淀粉（B）、可溶性糖（C）、蛋白质（D）、过氧化氢（H2O2）（E）及相对含水量（RWC）（F）含量。误差棒代表均值±标准误。

文章解读：

文献八

湖南杂交水稻研究中心柏连阳院士团队揭示催芽处理通过促进谷胱甘肽的生物合成与周转增强水稻耐淹性

中文标题：催芽通过促进谷胱甘肽生物合成与周转增强水稻耐淹性

期刊名称：Antioxidants

影响因子：6.6

普奈斯提供的服务：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）

DOI号：https://doi.org/10.1186/s13578-022-00840-4

本研究通过对水稻品种华占（HZ）和耘两优玖48（YLYJ48）进行不同时长催芽处理（0h、12h、24h、36h、48h）及后续6天淹水胁迫，探究了相关生理指标的变化。结果显示，与0h催芽处理相比，24h催芽处理的水稻幼苗超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性显著更高，48h催芽处理的酶活性虽较24h有所下降，但仍高于0h处理；丙二醛（MDA）含量随催芽时长延长显著增加，表明快速生长伴随氧化损伤。通过转录组分析发现催芽处理显著上调谷胱甘肽代谢相关基因表达，提升谷胱甘肽（GSH）含量和谷胱甘肽还原酶（GR）活性，间接增强抗氧化能力以应对淹水胁迫。

图8.不同催芽处理下水稻幼苗对淹水胁迫的表型及生化响应。（A）YLYJ48水稻种子经0-48小时催芽处理后，幼苗在6天淹水胁迫下的表型。（B）6天处理周期内，正常水培和淹水条件下YLYJ48的苗高动态变化。（C）HZ和YLYJ48两个品种幼苗经6天淹水胁迫后的苗高及根长。（D）HZ和YLYJ48幼苗经6天淹水胁迫后的丙二醛（MDA）含量，以及过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性。注：HZ即华占，YLYJ48即耘两优玖48（均为水稻品种）；0h、12h、24h、36h、48h为种子经统一24h浸水处理后，开展催芽处理的时长；MDA为丙二醛，CAT为过氧化氢酶，SOD为超氧化物歧化酶，POD为过氧化物酶；图B-D中误差线代表3次重复实验的标准差（

n

=3）；不同字母表示组间存在显著差异（Tukey检验，

p

<0.05）。

文章解读：

文献九

平顶山大学化学与环境工程学院张志录团队从生理生化与分子机制解析了低温胁迫下海桐叶斑锦的保护作用

中文标题：低温胁迫下海桐叶斑锦的保护作用——生理生化与分子机制解析

期刊名称：International Journal of Molecular Sciences

影响因子：4.9

普奈斯提供的服务：超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）、丙二醛（MDA）

DOI号：https://doi.org/10.3390/ijms20194857

本研究通过对比斑锦品种“Variegatum”和全绿品种“Green Pittosporum”的生理生化及分子特征，探究了低温胁迫下相关指标的变化。结果显示，随着环境温度从20℃降至10℃，两个品种的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均逐渐升高，且在10℃时“Variegatum”的POD和CAT活性显著高于“Green Pittosporum”（

P

<0.01）；丙二醛（MDA）含量随温度降低呈上升趋势，但“Variegatum”的MDA积累量显著低于“Green Pittosporum”，表明其膜脂过氧化损伤更轻；“Variegatum”叶片本身ROS水平较高，且转录组分析显示其POD相关基因显著上调，进一步佐证其高效的ROS清除能力。

图9.斑锦品种“Variegatum”与绿叶品种“Green Pittosporum”海桐的叶片生理生化指标比较。（A）净光合速率（Pn），（B）胞间CO2浓度（Ci），（C）蒸腾速率（Tr），（D）总叶绿素含量（Chl_T），（E）类胡萝卜素含量（Ca），（F）丙二醛含量（MDA）。柱上*、**分别表示经图基真实显著差异检验（HSD），两个品种间在

p

<0.05和

p

<0.001水平上存在显著差异。

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（实验室部分拍摄）