丛枝菌根真菌调节了在铀污染土壤中生长的Sorghum halepense（高粱）的多胺代谢和抗氧化活性

摘要

背景

铀（U）污染对生态系统构成了严重威胁。植物修复是一种环保的解决方案，但常常受到植物中金属毒性的限制。丛枝菌根真菌（AMF）可以提高植物的耐受性并增强植物修复效率，然而它们在铀胁迫下与多胺（PA）代谢的特定相互作用仍不清楚。本研究探讨了AMF接种如何影响Sorghum halepense（L.）Pers.中的PA代谢、抗氧化活性和铀吸收。

结果

铀胁迫扰乱了S. halepense中的PA代谢，导致腐胺（Put）、亚精胺（Spd）和精胺（Spm）的显著积累，其中腐胺的增加最为明显。这种代谢紊乱伴随着过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）水平的升高，最终导致氧化损伤。接种Funneliformis mosseae（F. mosseae）后，关键代谢酶——二胺氧化酶、多胺氧化酶、精氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶的活性得到增强，从而促进了腐胺向亚精胺和精胺的转化。这种转化使(Spd + Spm)/Put的比例增加了1.99倍，并恢复了PA的稳态。因此，AMF接种降低了H₂O₂和MDA的水平，使根部的氧自由基吸收能力（ORAC）提高了1.30倍，并增强了铀的固定作用，使根部的铀含量比未接种对照组提高了1.99倍。

结论

F. mosseae通过调节PA代谢减轻了S. halepense中的铀诱导的氧化应激，从而增强了抗氧化能力并促进了根部铀的固定。因此，F. mosseae成为一种有前景的铀污染土壤植物修复共生策略。

图形摘要

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