外源6-BA对干旱胁迫下苹果砧木M26的生理效应

李彩龙 ,  李毛毛 ,  高彦龙 ,  张仲兴 ,  张德 ,  王双成 ,  缐旭林 ,  王延秀

甘肃农业大学学报 ›› 2022, Vol. 57 ›› Issue (05) : 126 -137.

PDF (2686KB)
甘肃农业大学学报 ›› 2022, Vol. 57 ›› Issue (05) : 126 -137. DOI: 10.13432/j.cnki.jgsau.2022.05.015
农学·园艺·植保

外源6-BA对干旱胁迫下苹果砧木M26的生理效应

作者信息 +

Physiological effect of exogenous 6-BA on apple rootstock M26 under drought stress

Author information +
文章历史 +
PDF (2749K)

摘要

目的 探究6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)对干旱胁迫下苹果砧木M26生理特性的影响。 方法 以树龄2 a的苹果砧木M26为试验材料,采用盆栽控水法,设置正常水分(CK)、干旱胁迫(T1)、干旱胁迫+25 mg/L 6-BA(T2)、干旱胁迫+50 mg/L6-BA(T3)、干旱胁迫+75 mg/L 6-BA(T4)、干旱胁迫+100 mg/L6-BA(T5)6个处理。测定各处理的叶绿素含量、光合荧光、抗氧化酶活性、相对电导率(REC)和渗透胁迫物质含量。 结果 随着干旱时间的延长,丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、相对电导率(REC)、胞间CO2Ci)均呈上升趋势;叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b(Chl a+b)、叶绿素a/b(Chl a/b)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、过氧化氢酶(CAT)活性和荧光参数F0FmFv/Fm持续下降;过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性糖(SS)含量呈先升后降的趋势。喷施6-BA后各指标的变幅均减小了,其中T3(50 mg/L 6-BA)处理下MDA、Pro、RECCi升幅最小,均显著低于其他处理组,但显著高于CK;CAT、PnTr降幅最小,均显著大于其他处理组,但显著低于CK。主成分分析结果显示,外源6-BA对干旱胁迫下苹果砧木M26缓解能力依次为:T3>T4>T2>T1>T5结论 50 mg/L6-BA处理能更好改善干旱胁迫下M26的光合能力,提高抗氧化酶活性,增加生物膜的稳定性,达到缓解干旱胁迫的目的。

Abstract

Objective The study was conducted to explore the effect of 6-benzylaminoadenine (6-BA) on the physiological characteristics of apple rootstocks under drought stress. Method Two year old apple rootstock M26 was used as experimental material,which was treated with different water stress by the pot water control method,i.e.,normal water (CK),drought stress (T1),drought stress+25 mg/L 6-BA (T2),drought stress + 50 mg/L 6-BA (T3),drought stress+75 mg/L 6-BA (T4) and drought stress+100 mg/L 6-BA (T5).For each treatment,the Chlorophyll content,chlorophyll fluorescence,antioxidant enzyme activity,relative conductivity and osmoregulation substance content were determined at different periods. Result With the drought days extended,the contents of malondialdehyde (MDA),proline (Pro),relative conductivity (REC) and intercellular CO2 (Ci) increased,but Chlorophyll a (Chl a),chlorophyll b (Chl b),chlorophyll a+b (Chl a+b),chlorophyll a/b (Chl a/b),stomatal conductance (Gs),net photosynthetic rate (Pn),transpiration rate (Tr),catalase (CAT) activity and fluorescence parameters F0Fm and Fv/Fm decreased continuously,whereas peroxidase (POD) activity,superoxide dismutase (SOD) activity and soluble sugar (SS) content increased first and then decreased.After spraying 6-BA,the variation amplitude of each index decreased.The increase of MDA,Pro,REC and Ci in T3 (50 mg/L 6-BA) treatment was the smallest,which was significantly lower than that in other treatment groups and significantly higher than CK,CAT,Pn and Tr decreased the least,which were significantly higher than other treatment groups and significantly lower than CK.Through comprehensive analysis,the mitigation ability of exogenous 6-BA on M26 of apple pootstock under drought stress was T3>T4>T2>T1>T5. Conclusion The treatment with 50 mg/L 6-BA could improve the photosynthetic capacity of M26,increase the activity of antioxidant enzymes and the stability of biofilm under drought stress,and whereby alleviate drought stress.

Graphical abstract

关键词

M26 / 6-苄氨基腺嘌呤 / 干旱胁迫 / 耐旱性

Key words

M26 / 6-benzylaminoadenine / drought stress / drought tolerance

引用本文

引用格式 ▾
李彩龙,李毛毛,高彦龙,张仲兴,张德,王双成,缐旭林,王延秀. 外源6-BA对干旱胁迫下苹果砧木M26的生理效应[J]. 甘肃农业大学学报, 2022, 57(05): 126-137 DOI:10.13432/j.cnki.jgsau.2022.05.015

登录浏览全文

4963

注册一个新账户 忘记密码

干旱胁迫下,植物通过关闭气孔,降低生理活动来减少水分散失,并通过增加渗透调节物质维持正常生理活动1。气孔关闭会阻碍光合气体交换,造成光合作用下降2-3。在我国西北干旱和半干旱地区,水分短缺是果树生长的主要限制因子4。研究表明,外源添加肌醇5、褪黑素6、水杨酸、脱落酸和海藻提取物7等均可不同程度提高苹果的耐旱性。因此,筛选缓解干旱胁迫适宜浓度的外源物,对西北地区苹果产业的发展具有重大意义。
6-BA属广谱型植物生长调节剂,在促进细胞生长和营养物质运输方面具有重要作用8。前人在黄柏9、辣椒10上的研究表明,6-BA可以提高植物对低温弱光环境的抵抗性。Chen等11研究认为,施用6-BA能增加芥菜的生长量和总叶绿素含量。有学者发现,6-BA通过调节脂肪酸代谢的相关过程,进而平衡蛋白质代谢,改善植物生理状态12。杨艳华等13在水稻上的研究表明,缺镁胁迫会对植物代谢造成一定的破坏,而喷施6-BA可在一定程度上缓解缺镁胁迫对植物造成的伤害,改善缺镁造成的植物营养缺乏症。盐胁迫下,6-BA可通过清除体内多余的自由基,减轻盐害,增强植物的耐盐性14。刘凯歌等15发现,喷施外源6-BA可有效降低高温胁迫下甜椒幼苗叶片的超氧阴离子产生速率、MDA含量以及相对电导率,进而维持甜椒正常的光合作用和生长。目前已有诸多6-BA在作物抗性上的研究报道,但在苹果砧木上研究报道较少,因此本试验以此为切入点,展开研究。
20世纪60年代,我国从欧洲引进M26,其树势中庸,生根较好,嫁接亲和性良好,较抗寒,具有良好的早实性和丰产性等特点,但其耐旱性差16。本试验以树龄2 a的M26自根砧为材料,探讨干旱胁迫下M26对外源6-BA的生理响应,以期为外源6-BA处理下苹果砧木抗旱性研究及栽培生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与处理

本试验选用树龄2 a生长势一致的M26自根砧苗72株,栽入装有3 kg基质,质量0.7 kg的花盆中,每盆1株,培养30 d后,采用称重法控制土壤含水量,进行干旱胁迫处理,保持干旱处理的含水量为田间持水量的(50±2)%。干旱胁迫前花盆浇透水,然后使其自然落干,每天称重补水,使土壤含水量控制在设定的相对含水量,连续控水。试验设6个处理,以土壤含水量为田间持水量的80%为对照(CK)、干旱胁迫(T1)、干旱胁迫+25 mg/L6-BA(T2)、干旱胁迫+50 mg/L6-BA(T3)、干旱胁迫+75 mg/L6-BA(T4)、干旱胁迫+100 mg/L 6-BA(T5),每处理3次重复,每次重复4株(4盆)。其中,6-BA溶液以叶片喷施的方式于每日18∶00喷施,每盆均匀喷施25 mL,每隔5 d喷施1次,共喷施3次,CK喷施等量清水。干旱胁迫处理次日开始计算胁迫时间,于胁迫第0、5、10、15、20天时选取生长一致的中上部相同节位叶片进行各项指标测定。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 生理指标的测定

叶绿素含量测定:分别在干旱胁迫第0、5、10、15、20天时采样,用蒸馏水将叶片表面清洗干净,用80%丙酮浸泡24 h后提取,测定665、649 nm下的吸光度,代入公式计算Chl a和Chl b的含量,两者之和为Chl(a+b),两者之比为Chl a/b17

光合参数:采用便携式光合仪(LI-6400,LI-COR,Linco ln,NE,USA),于干旱胁迫的第0、5、10、15、20天上午9∶00~11∶00,选取向阳成熟叶片测定净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2Ci)、气孔导度(Gs),每个处理选取3株。

荧光参数:采用IMAG-ING-PAM叶绿素荧光成像仪测定荧光参数,与光合参数测定同步,经30 min暗处理后测定。并用Imaging Win Geg E software(Walz,Ef-feltrich,Germany)软件(Walz,Effeltrich,德国)分析数据。

其他参数:分别在胁迫第0、5、10、15、20天取植株中上部功能叶片,擦洗干净,去掉叶脉进行相关指标测定。相对电导率(REC)采用电导仪法18,游离脯氨酸(Pro)含量采用酸性茚三酮法19,超氧化物歧化酶(SOD)采用氮蓝四唑光化还原法20,过氧化物酶(POD)采用愈创木酚法21,过氧化氢酶(CAT)采用紫外吸收法21,丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸(TBA)法22,可溶性糖(SS)含量采用蒽酮比色法23测定。

1.2.2 主成分分析综合得分

主成分分析综合得分(F)是每个主成分得分与对应贡献率乘积之和。

1.3 数据处理与分析

试验用Origin 2018和Excel 2016进行数据处理及作图,采用SPSS 22.0单因素ANOVA的LSD法比较差异显著性(α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片叶绿素含量的影响

图1-A可得,随着胁迫时间的延长,Chl a含量呈不断下降趋势。胁迫第5天时,随外源物浓度升高,Chl a含量呈现先升后降的趋势。胁迫至第20天时,各处理Chl a含量均达到最小值,分别为16.52(T1)、21.07(T2)、26.23(T3)、22.74(T4)、18.37 mg/g(T5),显著低于38.04 mg/g(CK)。其中T3降幅最小,为30.99%;T1降幅最大,为56.02%。

图1-B表明,Chl b与Chl a的趋势相同,胁迫期间呈下降趋势。胁迫至第10天时,Chl b含量出现明显的下降。胁迫至第20天,各处理的Chl b含量均达到最低值,且均显著低于CK。其中,T3的降幅最小,为13.89%。

同Chl a与Chl b变化趋势一致,Chl(a+b)含量随胁迫时间的延长不断下降(图1-C)。胁迫至第10天时,随6-BA浓度的增加,Chl(a+b)含量呈先升后降的趋势。至第20天时,各处理Chl(a+b)含量均达最小值,均显著低于CK,但不同处理的降幅不同。T3的降幅最小,为23.64%。

在干旱胁迫下,随时间延长,M26叶片的Chl a/b呈下降的趋势(图1-D)。胁迫至第20天时,各处理Chl a/b含量均达到最小值,分别为T1(0.95)、T2(1.12)、T3(1.21)、T4(1.11)和T5(1.03),均显著低于CK(1.50)。T3的降幅最小,为19.33%;T1降幅最大,为35.37%。

2.2 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片光和特性的影响

图2-A表明,随处理时间延长,M26叶片的Gs呈逐渐降低的趋势,CK无明显变化。胁迫至第20天时,各处理的Gs均达到最小值,较CK分别降低47.81%、49.33%、46.13%、42.74%、44.61%,T4降幅最小。

图2-B可知,胁迫时间至第20天,不同处理下的Pn均降到最低,分别为7.55(T1)、7.51(T2)、7.50(T3)、7.31(T4)、7.45(T5),均显著小于CK(9.12)。

GsPn变化趋势相反,随着处理时间的持续,M26叶片的Ci呈不断上升趋势(图2-C)。胁迫至第10天时,Ci已出现明显的增加。第20天时,各处理的Ci均达最大值,均显著高于CK。其中,T5升幅最大,为26.08%;T3升幅最小,为24.56%。

M26叶片Tr的变化趋势同Pn大致相似,呈逐渐降低趋势(图2-D)。胁迫至第10天时,随6-BA浓度增加,Tr呈先升后降的趋势。第20天时,各处理Tr出现大幅度下降,达到最低值,均显著低于CK。与CK相比,T3降低26.50%,T5降低28.55%。

2.3 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片荧光参数的影响

图3-A可知,随着处理时间的延长,F0呈现持续下降的趋势,CK无明显变化。胁迫至第20天时,各处理的F0分别下降到0.17、0.17、0.17、0.16、0.14,均显著小于CK(0.25)。其中,T5的降幅最大,为44.58%。

图3-B显示,随着胁迫时间的延长,Fm值出现逐渐下降的趋势,具有浓度效应,不同浓度处理下降幅不同,CK无明显变化。胁迫至第10天时,Fm出现明显的下降趋势。第20天时,各处理均达最低值,较对照分别下降47.54%、46.97%、51.61%、51.67%、48.15%。

F0Fm的变化趋势相同,随着处理时间的延长,Fv/Fm呈现不断下降的趋势(图3-C)。在处理的各时间段,T3处理下Fv/Fm下降最小,表明T3浓度可能为缓解干旱胁迫较适宜的浓度。胁迫至第20天时,各处理下降到最小值,分别为0.40(T1)、0.47(T2)、0.46(T3)、0.42(T4)、0.41(T5),均显著低于CK。

2.4 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片MDA含量和相对电导率的影响

图4-A显示,随干旱胁迫时间的延长,MDA含量不断上升。随着外源6-BA浓度不断增加,胁迫第5天时,MDA含量变化幅度较小,在第10、15、20天时出现明显的先降后升。胁迫至第20天时,各处理MDA含量达到最大,分别为6.02(T1)、5.88(T2)、5.55(T3)、5.44(T4)、5.69(T5)μmol/g(T5),与CK相比分别提高41.99%、40.61%、37.15%、35.88%、38.63%。

图4-B表明,随着胁迫时间的持续,M26叶片的REC呈上升趋势,胁迫至第10天时,REC呈先降后升的趋势,前5 d变化幅度不大,随时间的延长,变化趋势越来越明显,且T4为最低值。胁迫至第20天时,各处理REC达到最大值。其中,T1升幅最大,T4升幅最小,较CK(26.47)分别升高96.11%和27.96%。

2.5 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片渗透调节物质含量的影响

图5-A可知,随胁迫时间的延长,Pro含量不断增加,CK无显著变化。在胁迫第5天时,随浓度增加Pro含量先升后降。胁迫至第20天时,各处理上升到最高点。其中,T4处理升幅最大,T1处理升幅最小,相比于CK分别升高37.86%和24.51%。

图5-B可得,在干旱胁迫至第15天时,各处理的SS含量达到最大值,分别为9.78(T1)、11.85(T2)、14.33(T3)、16.69(T4)、13.01 μmol/g(T5)。与CK相比,T1增幅最小,为38.22%;T4增幅最大,为63.80%。

2.6 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片抗氧化酶活性的影响

图6-A可知,随着胁迫的持续,各处理的SOD活性呈现先升后降的趋势。胁迫至第5天时,SOD活性达到最大值。胁迫至第20天时下降到最小值,其中降幅最大和最小的为T1和T3处理,分别较CK降低31.09%和16.43%。

图6-B可以看出,随胁迫时间的延长,CAT活性呈不断下降趋势。胁迫至第5天时,不同浓度处理下,CAT活性呈先升后降的趋势。除第15天和第20天时T2和T5为最小值,其余胁迫时间段最小值均为T1。胁迫至第20天时CAT活性最小,其中T4活性最大,为170.15 U/g;T5活性最小,为146.31 U/g,且均显著小于CK。

同SOD的变化趋势相似,随着处理时间的持续,POD活性呈现先升后降的趋势(图6-C)。胁迫至第5天时,各处理达最大值。胁迫至第20天时,各处理的POD下降到最低,分别为129.65(T1)、136.26(T2)、161.65(T3)、148.26(T4)、143.51 U/g(T5),显著小于CK(205.96 U/g),相比于CK分别下降37.05%、33.84%、21.52%、28.02%、30.32%。

2.7 干旱胁迫下外源6-BA对M26叶片生理效应的综合评价

2.7.1 相关性分析

对干旱胁迫后M26的18个指标进行相关性分析,见表1。结果表明,M26叶片的PnGsF0FmFv/Fm呈极显著正相关(P<0.01);与Chl a、Chl(a+b)、Chl a/b、SOD呈显著性正相关(P<0.05);与Ci、Pro呈极显著负相关(P<0.01);与MDA呈显著负相关(P<0.05)。

2.7.2 主成分分析

对所有处理中的18个指标进行主成分分析,提取特征值大于1的3个主成分,其特征值分别为14.38、1.87、1.49,累计方差贡献率为98.55%,符合分析要求。表2显示,第一主成分(PC1)综合GsTrFmFv/Fm等指标;第二主成分(PC2)综合Ci、Chl a、Chl b、Chl(a+b)、Chl a/b、Pro、SS、POD、SOD等指标;第三主成分(PC3)综合Pn、MDA、REC、CAT、F0等指标。由表3知,各处理的综合得分分别为1.555(CK)、-0.563(T1)、-0.234(T2)、0.073(T3)、-0.152(T4)、-0.679(T5)。M26在不同浓度6-BA处理下的综合得分排名为CK>T3>T4>T2>T1>T5

3 讨论

叶绿素是叶片吸收和转化光能的主要光合色素,若植物长时间处于胁迫条件下,叶绿素与叶绿体蛋白结合就会变得松弛,从而叶绿素被分解,光合速率下降24。胡雪琴等25在水稻上的研究中发现,在干旱胁迫下,适宜浓度的6-BA可使水稻叶内形成气腔,促使叶增厚,减少叶肉细胞内叶绿体及叶绿素的降解。本研究表明,随着干旱胁迫的持续,各处理叶绿素含量均有所下降。其原因可能是干旱胁迫破坏了叶绿体结构,影响了叶绿素合成。通过喷施不同浓度的6-BA,叶绿素含量下降速率有所减缓,表明6-BA可以缓解这种伤害,缓解的效果与6-BA施用浓度有关。

光合系统的正常运转对植物生长发育具有重要意义26。研究表明,胁迫对植物光合作用的影响分为气孔限制和非气孔限制27,其不同之处在于GsCi的变化趋势是否相同,若一致则是气孔因素造成,反之则是由非气孔因素引起28。本试验中,当Gs下降的同时Ci升高,表明光合作用受非气孔因素影响,可能是胁迫导致光和电子传递受阻,影响卡尔文循环相关酶的活性,减慢CO2同化效率,使Gs下降、Ci升高29。叶绿素荧光技术可作为测定植物光合作用的无损探针30。一般认为,F0降低表明PSII天线色素的热耗散增加,而F0升高表明PSII反应中心受到伤害31Fm是PSⅡ反应中心处于完全关闭时的荧光产量,可反映经过PSⅡ的电子传递情况。Fv/Fm的变化反映胁迫下PSII的损伤程度,Fv/Fm下降越多,表示PSII损伤越大32。持续干旱,F0不断下降,这可能是M26叶片为减轻光抑制,避免伤及PSII反应中心所致。Fm逐渐下降,可能是干旱胁迫使光合电子传递受阻。Fv/Fm也持续下降,说明PSII反应中心可能受到更严重的伤害33。喷施不同浓度外源6-BA后,M26叶片的F0FmFv/Fm都在不同程度上有所提高,说明外源6-BA可能增强了干旱胁迫下PSII电子传递活性和通过热耗散实现光保护机制。然而,光合系统运转是一个复杂的过程,6-BA具体作用机制还需进一步研究。

细胞膜对于维持细胞代谢具有重要意义。干旱胁迫可以改变细胞膜的通透性,细胞内电解质外渗,相对电导率升高。相对电导率是反映植物细胞膜稳定性的一项重要生理指标34。本试验中,随着干旱胁迫的持续,REC呈升高的趋势,是由于干旱胁迫使膜的通透性增大,电解质外渗35。喷施6-BA后,减缓了REC的上升速率,且随着6-BA浓度的增大,REC呈先降后升的趋势,说明外源6-BA对干旱胁迫引起的膜透性变化具有保护作用,且浓度过低或过高,保护作用减弱。在逆境条件下,常常发生膜脂过氧化作用,MDA是其产物之一,能反映膜系统受损程度36。本研究中,随着干旱胁迫的持续,MDA呈升高趋势,这表明膜系统受损,质膜发生过氧化。喷施6-BA后,MDA上升速率减慢,可能是6-BA增强了保护酶活性和生物膜稳定性,缓解了干旱对M26植株的伤害。

植物长时间生存在逆境环境下,渗透平衡会受到严重破坏,此时植物自身会合成渗透调节物质,保证植物正常生长。本试验中,随胁迫时间延长,M26植株体内Pro大量积累,说明M26可以通过积累渗透调节物质来抵抗干旱胁迫,喷施外源6-BA后Pro含量进一步升高,从而缓解干旱对M26造成的伤害,这与张晓燕等37的研究结果相似。SS可作为渗透调节因子,调节细胞渗透势,提高组织保水能力,进而维持细胞形态38。本研究发现,在干旱胁迫至第20天时,SS含量相比CK有所升高。相比干旱处理,喷施6-BA后SS含量上升更高,说明外喷6-BA能促进胁迫处理后M26幼苗渗透调节物质的合成积累。

干旱胁迫下植物会产生大量活性氧,对植物产生毒害,影响其正常生长,而SOD、POD、CAT作为植物体内重要抗氧化防御系统,可清除植物体内的活性氧,使膜脂过氧化程度及膜受损程度降低39。本试验中,随着干旱胁迫时间的延长,SOD和 POD活性呈先升后降的趋势,而CAT活性则是不断降低,这可能是干旱胁迫导致过氧化程度加剧,质膜受损。喷施外源6-BA后,SOD、POD、CAT的活性显著高于未喷施的处理,表明喷施外源6-BA可以提高SOD、POD和CAT的活性,保持活性氧清除系统的动态平衡,维持植物在干旱条件下的生长。这与前人在油茶40、水稻41、紫花苜蓿42研究中得到的结论相似。

植物的抗旱性受多种因素影响,单个指标不能准确反映植物抗旱的主要机制,因此,本试验中选用M26的18个指标进行耐旱性的综合评价。相关性分析表明,M26叶片的PnGsF0FmFv/Fm呈极显著正相关(P<0.01),与Chl a、Chl(a+b)、Chl a/b、SOD呈显著正相关(P<0.05),这说明GsF0FmFv/Fm的降低是M26适应干旱胁迫的重要机制,且Chl a、Chl(a+b)、Chl a/b、SOD含量的降低也是影响Pn降低的原因。PnCi、Pro呈极显著负相关(P<0.01),与MDA呈显著负相关(P<0.05),这说明当Pn下降时,M26还通过积累Ci、Pro、MDA等物质来调节干旱胁迫对M26植株的伤害43。因此,可用GsF0FmFv/FmCi、Pro、Chl a、Chl(a+b)、Chl a/b、SOD、MDA等指标来评价M26的耐旱性。主成分分析显示,第一、第二、第三主成分方差贡献率分别为79.866%、10.386%、8.299%。累计方差贡献率达到98.554%,根据方差累计贡献率>85%的原则,符合分析要求。综合得分排名为CK>T3>T4>T2>T1>T5。第一主成分(PC1)综合GsTrFmFv/Fm等指标,第二主成分(PC2)综合Ci、Chl a、Chl b、Chl(a+b)、Chl a/b、Pro、SS、POD、SOD等指标。第一主成分中,GsTr是调节光合作用的重要指标,FmFv/Fm是损伤的重要指标,这说明在干旱胁迫下,M26主要通过调节光合作用来适应干旱胁迫。第二主成分中,Chl a、Chl b、Chl(a+b)、Chl a/b是损伤的重要指标,Pro、SS是主要的渗透调节指标,POD、SOD是抗氧化酶,这说明在干旱胁迫下,M26还通过积累Pro、SS等渗透物质,提高POD、SOD等抗氧化酶活性来缓解伤害44。此外,通过综合分析可得出,喷施外源6-BA后,可以缓解干旱对M26植株造成的损伤,且50 mg/L 6-BA为较为适宜的浓度。

4 结论

干旱胁迫能显著抑制苹果砧木M26幼苗的生长,外源6-BA可以减少干旱胁迫下M26叶绿素的分解,维持光合作用,增强抗氧化酶活性,积累渗透调节物质,提高生物膜稳定性来缓解干旱胁迫对植株的伤害。通过综合分析得出,50 mg/L6-BA缓解M26干旱胁迫的效果最好。

参考文献

[1]

王林龙,李清河,徐军,.不同种源油蒿形态与生理特征对干旱胁迫的响应[J].林业科学201551(2):37-43.

[2]

张仁和,郑友军,马国胜,.干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响[J].生态学报201131(5):1303-1311.

[3]

莫雅芳,吕曼芳,秦武明,.水分胁迫下细子龙的生长及光合特征研究[J].西北林学院学报201429(1):21-24.

[4]

Shao H BChu L YJaleel C Aet al.Understanding water deficit stress-induced changes in the basic metabolism of higher plants–biotechnologically and sustainably improving agriculture and the ecoenvironment in arid regions of the globe[J].Critical Reviews in Biotechnology200929(2): 131-151.

[5]

胡玲玉.肌醇在苹果响应盐和干旱胁迫及叶片衰老中的功能研究[D].杨凌:西北农林科技大学,2020.

[6]

厉恩茂,李敏,安秀红,.叶面喷施褪黑素对干旱胁迫下苹果抗旱生理生化指标的影响[J].中国南方果树201948(4):95-98.

[7]

冯敬涛,邢玥,张鑫,.干旱胁迫下水杨酸、脱落酸和海藻提取物对苹果幼苗抗旱性及养分吸收的影响[J].中国果树2019,(6):42-48.

[8]

Wang KLiu F ZCao Y Fet al.Comparison and analysis of main description standards on apple germplasm resources[J].Journal of Fruit Science200724(5): 669-672.

[9]

He HQin JCheng Xet al.Effects of exogenous 6-BA and NAA on growth and contents of medicinal ingredient of Phellodendron chinense seedlings[J].Saudi Journal of Biological Sciences201825(6): 1189-1195.

[10]

张国斌,杨芳芳,郁继华.6-BA预处理对低温弱光胁迫下辣椒幼苗光合特性和内源激素含量的影响[J].草业学报201322(3):177-183.

[11]

Chen LLong CWang Det al.Phytoremediation of cadmium (Cd) and uranium (U) contaminated soils by Brassica juncea L.enhanced with exogenous application of plant growth regulators[J].Chemosphere2020242(5):110-112.

[12]

Hu JRen BDong Set al.Comparative proteomic analysis reveals that exogenous 6-benzyladenine (6-BA) improves the defense system activity of waterlogged summer maize[J].BMC Plant Biology202020(1): 1-19.

[13]

杨艳华,陈国祥,刘少华,.外源6-BA对缺镁胁迫下两优培九幼苗的缓解效应[J].广西植物2003,(4):347-351.

[14]

郭彦,张文会,魏秀俭.6-BA 对盐胁迫下大豆幼苗生理指标的影响[J].作物杂志200622(1):14-15.

[15]

刘凯歌,龚繁荣,宋云鹏,.外源 6-BA 对高温胁迫下甜椒幼苗叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性的影响[J].上海农业学报202036(2):19-25.

[16]

石晓昀,王延秀,姜霄,.一氧化氮对水分胁迫下苹果砧木新疆野苹果光合与生理特性的影响[J].干旱地区农业研究201735(4):249-254.

[17]

贾婷婷,常伟,范晓旭,.盐胁迫下AM真菌对沙枣苗木光合与叶绿素荧光特性的影响[J].生态学报201838(4):1337-1347.

[18]

Rajametov S NYang E YJeong H Bet al.Heat treatment in two tomato cultivars:a study of the effect on physiological and growth recovery[J].Horticulturae20217(5): 119.

[19]

Redillas M C F RPark S HLee J Wet al.Accumulation of trehalose increases soluble sugar contents in rice plants conferring tolerance to drought and salt stress[J].Plant Biotechnology Reports20126(1): 89-96.

[20]

朱燕芳.混合盐碱胁迫下苹果砧木的抗性生理和蛋白组学分析[D].兰州:甘肃农业大学,2018.

[21]

李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000.

[22]

张德,罗学义,赵通,.干旱胁迫下平邑甜茶对外源硅处理的生理响应特性[J].果树学报202037(10):1506-1517.

[23]

Dan LZhang X CTian S.Effect of low temperature stress on proline accumulation and the activities of the key enzymes involved in the proline metabolism in leaves of tomato seedling[J].Chinese Agricultural Science Bulletin2013.

[24]

杨菲,李蓓蓓,何辰宇.高温干旱对茶树生长和品质影响机理的研究进展[J].江苏农业科学201745(3):10-13.

[25]

胡雪琴,王三根.6-BA对干旱胁迫水稻幼苗叶片显微结构的影响[J].西南农业大学学报19994(6):505-509.

[26]

Xu H JWang X PZhao C Y.Drought sensitivity of vegetation photosynthesis along the aridity gradient in northern China[J].International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation2021.

[27]

高冠龙,冯起,张小由,.植物叶片光合作用的气孔与非气孔限制研究综述[J].干旱区研究201835(4):929-937.

[28]

Ayari OSamson GDorais Met al.Stomatal limitation of photosynthesis in winter production of greenhouse tomato plants[J].Physiologia Plantarum2000110(4): 558-564.

[29]

张仁和,郑友军,马国胜,.干旱胁迫对玉米苗期叶片光合作用和保护酶的影响[J].生态学报201131(5):1303-1311.

[30]

冯晓敏,张永清.水分胁迫对糜子植株苗期生长和光合特性的影响[J].作物学报201238(8):1513-1521.

[31]

Force LCritchley CVan Rensen J J S.New fluorescence parameters for monitoring photosynthesis in plants[J].Photosynthesis Research200378(1): 17-33.

[32]

姜蓓蓓.人工低温胁迫下两种水培色叶植物的抗寒性研究[D].长沙:中南林业科技大学,2018.

[33]

赵婷,杨建宁,吴玉霞,.外源H2S处理对盐碱胁迫下垂丝海棠幼苗生理特性的影响[J].果树学报202037(8):1156-1167.

[34]

李雅男,袁素霞,徐雷锋,.百合在NaHCO3胁迫下的生理响应机制[J].园艺学报201643(6):1126-1140.

[35]

任艳芳,何俊瑜,杨军,.外源H2O2对盐胁迫下小白菜种子萌发和幼苗生理特性的影响[J].生态学报201939(20):7745-7756.

[36]

张金凤,陈佩珍,孙晓波,.干旱对马尾松幼苗光合作用及相关生理的影响[J].中国农学通报202137(1):32-38.

[37]

张晓艳,李连国,郭金丽,.6-BA预处理对干旱胁迫蒙原欧李生理响应特性的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版)20214(7):1-10.

[38]

赵海亮,左璐,马长恩,.果实膨大期叶面喷施褪黑素对番茄品质的影响[J].北方园艺2021(17):15-21.

[39]

Muhammad A AJiang HShui Zet al.Interactive effect of shade and PEG-induced osmotic stress on physiological responses of soybean seedlings[J].Journal of Integrative Agriculture202120(9): 2382-2394.

[40]

杨喆,唐才宝,钱婧雅,.外源6-BA和BR对干旱胁迫下水稻分蘖期光合色素含量及抗氧化系统的影响[J].分子植物育种202119(8):2733-2739.

[41]

杨安中,黄义德.旱作水稻喷施6-苄基腺嘌呤的防早衰及增产效应[J].南京农业大学学报200124(2):12-15.

[42]

宋佳琦,王玉祥,张博.外源6-BA对紫花苜蓿盛花期叶片光合、生理特性及结荚率的影响[J].草业科学201936(3):720-728.

[43]

贾旭梅,朱燕芳,王海,.垂丝海棠应对盐碱复合胁迫的生理响应[J].生态学报201939(17):6349-6361.

[44]

曹彩霞,巨秀婷,祁维芳,.不同温度光照下兰州百合鳞片气培效果[J].北方园艺2021,(24):70-77.

基金资助

国家自然科学基金项目(31960581)

甘肃省科技重大专项计划(18ZD2NA006-5)

AI Summary AI Mindmap
PDF (2686KB)

0

访问

0

被引

详细

导航
相关文章

AI思维导图

/