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外源褪黑素对盐胁迫下棉花幼苗形态及抗氧化系统的影响

     
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摘要

褪黑素是一种有效的抗氧化剂,能够促进逆境胁迫下植物的生长发育,减缓逆境胁迫产生的伤害.棉花是我国重要的经济作物,盐胁迫严重影响其生长发育.为探究褪黑素对盐胁迫下棉花生长发育的调控效应,本研究以'国欣棉9号'为材料,设置不同浓度褪黑素浸种处理,对盐胁迫下(150 mmol?L-1 NaCl)棉苗根系形态(总根长、总表面积、总体积、侧根数目、主根长、主根表面积、主根平均直径)进行了测定,筛选出适宜的褪黑素浓度(10μmol?L-1);并分析正常生长条件(CK)、10μmol?L-1褪黑素浸种(MT)、150 mmol?L-1 NaCl处理(S)、10μmol?L-1褪黑素浸种和150 mmol?L-1 NaCl处理(MS)下棉花幼苗株高、干物重、根系形态、叶和根中抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)以及可溶性糖含量的变化.结果表明,150 mmol?L-1 NaCl胁迫下,棉苗株高比CK显著降低(P<0.05),根系不发达,干物重减少,抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)]活性及可溶性蛋白质含量显著降低(P<0.05),而MDA含量增加(P<0.05);10μmol?L-1褪黑素浸种后,提高了盐胁迫下棉苗株高及生物量,显著增加了根系总根长、侧根数目和主根直径(P<0.05),并提高了根与叶中的SOD、POD、CAT和APX活性(P<0.05),增加了可溶性糖含量(P<0.05),降低了MDA含量(P<0.05);在无NaCl胁迫下,10μmol?L-1褪黑素浸种未能显著增加棉花株高,但显著提高了主根直径和根中SOD、POD、CAT、APX活性(P<0.05),增加了可溶性糖含量(P<0.05),降低了MDA含量(P<0.05).对19个代表性指标进行Spearman相关分析,发现棉花幼苗总干重与株高、根系形态(总根长、主根长、根系平均直径、总侧根数目)、抗氧化酶活性(根与叶SOD、POD、CAT、APX)、可溶性糖含量均呈现显著正相关,而与根和叶中MDA含量呈显著负相关.综合分析认为,外源褪黑素可通过促进棉苗侧根发育和主根直径增粗以及增加抗氧化酶活性和可溶性糖含量,减缓盐胁迫对棉花幼苗产生的伤害,促进株高增加及干物质积累,提高了棉苗的抗盐性.此外,外源褪黑素还可促进正常条件下棉花幼苗发育,这为褪黑素的开发利用及棉花栽培调控提供了理论依据.

著录项

  • 来源
    《中国生态农业学报》|2022年第1期|92-104|共13页
  • 作者

    段文静; 孟妍君; 江丹; 刘连涛; 张科; 张永江; 孙红春; 白志英; 李存东;

  • 作者单位

    河北农业大学生命科学学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    河北农业大学生命科学学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    河北农业大学生命科学学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    河北农业大学生命科学学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

    华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物生长调控重点实验室/河北农业大学农学院 保定 071000;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 棉;
  • 关键词

    褪黑素; 盐胁迫; 棉花幼苗; 形态特征; 抗氧化酶活性;

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