目前的作物抗逆性研究表明，纳米硒(NSe)和褪黑激素(MT)可能提高茶叶的安全性、品质和对草甘膦除草剂(GLU)的抗逆性。它们对茶叶生长、抗氧化活性和次生代谢途径对GLU的生物强化作用尚不清楚。本研究表明，NSe、MT及其组合NSe-MT能有效降低茶树幼苗中26.6-50.9%的GLU及其代谢物，平衡光系统，增强抗氧化防御，优化活性氧清除机制。此外，GLU诱导的谷氨酰胺合成酶抑制(11.2−34.0%)、铵毒性(55.0−64.7%)和氮代谢紊乱得到缓解。兴奋剂对L-茶氨酸(8.4−47%)、γ-氨基丁酸(10.3−41.7%)和儿茶素(13.1−73.1%，不包括ECG)的积累有不同的偏好，从而影响茶叶质量。转录组学和代谢组学分析证实，NSe-MT对嫩叶的影响比单独的处理更明显。所有刺激物均降低了GLU诱导的过量茉莉酸(29.8~50.5%)的产生和信号响应，揭示了它们在除草剂或氮胁迫下作物生理活动中的重要意义。芳香族氨基酸的减少有助于减轻GLU对苯丙类生物合成的干扰，从而抑制木质素的产生，但提高营养类黄酮的水平，如儿茶素。NSe和NSe-MT作为除草剂安全剂具有广阔的应用前景。这些发现也为其他非目标作物的GLU解毒机制提供了见解。

图1  在G(5mg/LGLU)、SG(2.5mg/LNSe+5mg/LGLU)、MG(5mg/LMT+5mg/LGLU)和SMG(2.5mg/LNSe+5mg/LMT+5mg/LGLU)中的残留：GLU（草铵膦，A）、MPP(3-甲基膦丙酸，B)和NAG（N-乙酰草铵膦，C）暴露于GLU营养液中0、5和7d后的变化；GLU（D）、MPP（E）和NAG（F）暴露于GLU7d整个茶苗变化。

图2 嫩茶叶在CK（水）、G（5mg/LGLU）和SMG（2.5mg/LNSe+5mg/LMT+5mg/LGLU）中的透射电子显微镜（TEM）放大3000倍的TEM图像（A1、B1、C1）；放大6000倍的TEM图像（A2、B2、C2）；放大30000倍的TEM图像（A3、4、B3、4、C3、4）。V：液泡；Chl：叶绿体；N：细胞核；M：线粒体；PG：嗜渗颗粒；TH：类叶绿体；CW：细胞壁。

图3  在CK（水）、G（5mg/LGLU）、SG（2.5mg/LNSe+5mg/LGLU）、SG（2.5毫克/升NSe+5毫克/升MT+5毫克/升GLU）、MG（5毫克/升MT+5毫克/升GLU）和SMG（2.5毫克/升NSe+5毫克/升MT+5毫克/升GLU）条件下茶苗的光合能力和抗氧化系统，包括伪彩色图像Fv/Fm(A）、茶叶嫩叶总生物量（B）、单芽生物量（C）、Fv/Fm（D）、叶绿素A（E）、叶绿素B（F）、叶绿素总量（G）、类胡萝卜素(H)、可溶性糖(I)、可溶性蛋白质(J)、损伤程度(K)、MDA（丙二醛，L）、H2O2（过氧化氢，M）、GSH(还原型谷胱甘肽，N）、ASA（抗坏血酸，O）、SOD（超氧化物歧化酶，P）、GPX（谷胱甘肽过氧化物酶，Q）、POD（过氧化物酶，R）、CK、G和SMG（T）中的DPPH（自由基清除活性，S）和DAB（3′，3-二氨基联苯胺）染色。不同字母表示差异明显（p<0.05）。

图4  嫩茶叶在CK（水）、G（5mg/LGLU）、SG（2.5mg/LNSe+5mg/LGLU）、MG（5mg/LMT+5mg/LGLU）和SMG（2.5mg/LNSe+5mg/LMT+5mg/LGLU）中的氮同化，包括铵（A1）、Ser（丝氨酸，A2）、Trp（色氨酸，A3）、His（组氨酸，A4）、Asn（天冬酰胺，A5）、Val（缬氨酸，A6）、Phe（苯丙氨酸，A7）、Arg（精氨酸，B1）、Gln（谷氨酰胺，B2）、Asp（天冬氨酸，B3）、GS（谷氨酰胺合成酶、B4）、Met（蛋氨酸，B5）、Glu（谷氨酸，C1）、Lys（赖氨酸，C2）、Thr（苏氨酸，C3）、Leu（亮氨酸，C4）、Ala（丙氨酸，C5）、Ile（异亮氨酸，C6）、Tyr（酪氨酸，C7）、Gly（甘氨酸，C8）、Cys（半胱氨酸，C9）、硝酸盐（D1）、Pro（脯氨酸，D2）和AAs（氨基酸，D3）。不同字母表示差异显著（P<0.05）。

图5 茶苗在CK（水）、G（5mg/LGLU）、SG（2.5mg/LNSe+5mg/LGLU）、MG（5mg/LMT+5mg/LGLU）和SMG（2.5mg/LNSe+5mg/LMT+5mg/LGLU），包括L-The（L-茶氨酸，A）、GABA（γ-氨基丁酸，B）、CAF（咖啡因，C）、TP（茶多酚，D）、TF（总黄酮类、E）、TC（总儿茶素，F）、EGC（表儿茶素，G）、C（儿茶素，H）、EC（表儿茶素，I）、EGCG（表儿茶素-3-没食子酸酯，J）和ECG（表儿茶素-3-没食子酸酯，K）。不同字母表示差异显著（p<0.05）。

图6 茶叶嫩叶转录组分析。主成分分析（PCA）图（A）；SG VS G（B）、MG VS G（C）和 SMG VS G（D）的火山图；SG VS G（E）、MG VS G（F）和 SMG VS G（G）的KEGG富集分析气泡图。

图7 茶叶嫩叶的代谢组分析。主成分分析（PCA）图（A）；SG VS G、MG VS G 和 SMG VS G 的DEGs分类饼图（B）；SG VS G（C）、MG VS G（D）和 SMG VS G（E）的火山图；SG VS G（F）、MG VS G（G）和 SMG VS G（H）前20个富集KEGG通路的差异丰度（DA）分数。注：纵轴代表通路名称，横轴代表DA分数（F-H）。

图8  不同处理下嫩叶JA生物合成和信号通路相关的植物激素、酶和代谢物(A−I)和苯丙素生物合成(J−R)的验证，包括JA(茉莉酸，A)、ABA(脱落酸，B)、SA(水杨酸，C)、MeJA(茉莉酸甲酯，D)、MT(褪黑素，E)、LOX(脂氧合酶，F)、AOC(丙烯氧化物环化酶，G)、OPR(12-氧二烯酸还原酶，H)、PPO(多酚氧化酶，I)、PAL(苯丙氨酸解氨酶，J)、没食子酸(K)、绿原酸(L)、鞣花酸(M)、阿维酸(N)、芦丁(O)、杨梅素(P)、木犀草素(Q)、槲皮素(R)，不同字母表示差异有统计学意义(P<0.05)。

图9  热图显示了茶叶中JA生物合成和信号转导的原理模式及相关途径，分别为SG VS G (A)、MG VS G (B)、SMG VS G (C)，途径内的DEGs (D)、DECs和酶(E)。LOX，脂氧合酶；AOS，氧化烯合成酶；AOC，氧化烯环化酶；12- OPDA，12-氧代植物二烯酸；OPR，12-氧代植物二烯酸还原酶；OPC8，3-氧代-2-(2′(Z)戊烯基)-环戊烷-1-辛酸； JA，茉莉酸；JA-Ile，茉莉酰异亮氨酸；MeJA，茉莉酸甲酯；JAR1，抗茉莉酸 1；JMT，JA 羧基甲基转移酶；COI1，冠突霉素敏感 1；JAZ，茉莉酸 ZIM 结构域。注:图中斜体文字表示基因，而普通文字表示化合物或蛋白质。

图10  SG VS G (A)、MG VS G (B)、SMG VS G (C)为茶叶中苯丙类生物合成的模式图。热图中显示了该途径中的 DEGs (D) 和 DECs 以及酶 (E)。SA，水杨酸；Phe，苯丙氨酸；EGC，表没食子儿茶素；EC，表儿茶素；C，儿茶素；EGCG，表没食子儿茶素没食子酸酯；ECG，表儿茶素没食子酸酯；PAL，苯丙氨酸氨解酶； C4H，肉桂酸4-羟化酶；4CL，4-香豆酸-CoA 连接酶；CAD，肉桂醇脱氢酶；CCR，肉桂酰 CoA 还原酶；POD，过氧化物酶；COMT，咖啡酸 O-甲基转移酶； F5H，阿魏酸 5-羟化酶；CHS，查尔酮合成酶；CHI，查尔酮异构酶；F3H，黄酮 3-羟化酶；F3′5'H，黄酮 3′，5′-羟化酶； F3′H，黄酮 3′-羟化酶；FLS，黄酮醇合成酶；DFR，二氢黄酮醇还原酶；ANS，花青素合成酶；ANR，花青素还原酶；LAR，白花青素还原酶。注：图中斜体文字代表基因，普通文字代表化合物或蛋白质。