免费文献传递   相关文献

Effects of brassinolide on leaf physiological characteristics and differential gene expression profiles of NaClstressed cotton.

油菜素内酯对NaCl胁迫下棉花叶片生理特征和基因表达谱的影响


研究了外源油菜素内酯(BL)对NaCl胁迫下棉花幼苗的钠累积、叶片生理特征及叶片差异基因表达水平的影响.结果表明: NaCl胁迫下2个棉花品种各部位钠含量升高,叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸含量上升,叶绿素含量下降,叶片基因表达水平受到影响.外源施用油菜素内酯可降低NaCl胁迫下棉花幼苗根、茎、叶的钠含量,降低叶片中MDA含量,提高脯氨酸含量,并且NaCl胁迫下苏棉12号棉花品种更易受油菜素内酯调控.对苏棉12号的叶片进行数字表达谱分析结果表明,NaCl胁迫下苏棉12号叶片中的差异基因表达水平受到油菜素内酯调控,BL+NaCl处理棉花叶片的基因表达模式与CK(正常生长棉株)更为一致.说明外源油菜素内酯可减轻NaCl胁迫下棉花叶片受抑制程度,从而使NaCl胁迫下棉花叶片生理功能增强(叶绿素含量升高),最终使生物量增加.

This study analyzed the effects of brassinolide (BL) on Na+ accumulation, leaf physiological characteristics and differentially expressed genes (DEGs) of cotton leaves under NaCl stress. The results showed that NaCl stress increased the Na+, proline and MDA content in the leaves of Sumian 12 and Sumian 22, and changed the expression level of genes in cotton leaves. The application of BL counteracted the NaCl stress-induced growth inhibition in the two tested cotton cultivars. It reduced the accumulation of Na+, enhanced proline content, and resulted in a decrease in the MDA content of NaCl-stressed leaves, and the influence of BL on salt-stressed Sumian 12 plants was more ronounced than that on Sumian 22. The digital gene expression analysis in Sumian 12 indicated that BL application significantly influenced the gene expression in NaClstressed cotton leaves, the gene expression pattern as a result of the root applied BL on NaCl-stressed cotton treatment (BL+NaCl) was similar to the normal cotton plants (CK). Our results indicated that brassinolide alleviated NaCl stress on cotton through improving leaf physiological characteristics and gene expression, and resulted in an increase in biomass of NaCl-stressed cotton.


全 文 :油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片
生理特征和基因表达谱的影响
束红梅  郭书巧  巩元勇  倪万潮∗
(江苏省农业科学院经济作物研究所 /农业部长江下游棉花与油菜重点实验室, 南京 210014)
摘  要  研究了外源油菜素内酯(BL)对 NaCl胁迫下棉花幼苗的钠累积、叶片生理特征及叶
片差异基因表达水平的影响.结果表明: NaCl胁迫下 2个棉花品种各部位钠含量升高,叶片丙
二醛(MDA)、脯氨酸含量上升,叶绿素含量下降,叶片基因表达水平受到影响.外源施用油菜
素内酯可降低 NaCl胁迫下棉花幼苗根、茎、叶的钠含量,降低叶片中 MDA 含量,提高脯氨酸
含量,并且 NaCl胁迫下苏棉 12号棉花品种更易受油菜素内酯调控.对苏棉 12 号的叶片进行
数字表达谱分析结果表明,NaCl胁迫下苏棉 12 号叶片中的差异基因表达水平受到油菜素内
酯调控,BL+NaCl处理棉花叶片的基因表达模式与 CK(正常生长棉株)更为一致.说明外源油
菜素内酯可减轻 NaCl胁迫下棉花叶片受抑制程度,从而使 NaCl 胁迫下棉花叶片生理功能增
强(叶绿素含量升高),最终使生物量增加.
关键词  棉花; NaCl胁迫; 油菜素内酯; 叶片生理特征; 差异表达基因
Effects of brassinolide on leaf physiological characteristics and differential gene expression
profiles of NaCl⁃stressed cotton. SHU Hong⁃mei, GUO Shu⁃qiao, GONG Yuan⁃yong, NI Wan⁃
chao∗ ( Institute of Industrial Crops, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences / Key Laboratory of
Cotton and Rapeseed, Ministry of Agriculture, Nanjing 210014, China) .
Abstract: This study analyzed the effects of brassinolide (BL) on Na+ accumulation, leaf physio⁃
logical characteristics and differentially expressed genes (DEGs) of cotton leaves under NaCl stress.
The results showed that NaCl stress increased the Na+, proline and MDA content in the leaves of
Sumian 12 and Sumian 22, and changed the expression level of genes in cotton leaves. The applica⁃
tion of BL counteracted the NaCl stress⁃induced growth inhibition in the two tested cotton cultivars.
It reduced the accumulation of Na+, enhanced proline content, and resulted in a decrease in the
MDA content of NaCl⁃stressed leaves, and the influence of BL on salt⁃stressed Sumian 12 plants was
more pronounced than that on Sumian 22. The digital gene expression analysis in Sumian 12 indica⁃
ted that BL application significantly influenced the gene expression in NaCl⁃stressed cotton leaves,
the gene expression pattern as a result of the root applied BL on NaCl⁃stressed cotton treatment
(BL+NaCl) was similar to the normal cotton plants (CK). Our results indicated that brassinolide
alleviated NaCl stress on cotton through improving leaf physiological characteristics and gene expres⁃
sion, and resulted in an increase in biomass of NaCl⁃stressed cotton.
Key words: cotton; NaCl stress; brassinolide; leaf physiological characteristics; differentially
expressed genes.
本文由国家自然科学基金项目(31201139)、转基因生物新品种科技
重大专项(2011ZX08005⁃001)和江苏省农业科技自主创新资金项目
[CX(13)5011]资助 This work was supported by the National Natural
Science Foundation of China (31201139), the National R&D Project of
Transgenic Crops of Ministry of Science and Technology of China
(2011ZX08005⁃001), and the Jiangsu Agricultural Science and Techno⁃
logy Innovation Funds [CX(13)5011].
2015⁃05⁃11 Received, 2015⁃10⁃26 Accepted.
∗通讯作者 Corresponding author. E⁃mail: nwchao2002@ aliyun.com
    近年来由于粮食安全问题,粮棉争地矛盾日益 显现,棉花生产逐渐向盐碱地集中.棉花是盐碱地先
锋作物,具有一定的耐盐性,但土壤含盐量高于
0􀆰 2%时,棉花生理功能降低,生长发育受到抑
制[1-3] .在盐胁迫下,土壤环境中过多的盐离子使土
壤溶液维持较低的渗透势,棉株因得不到足够的水
分而产生渗透胁迫,某些离子含量远超过植物正常
生长所需,形成离子毒害,并且这些离子的大量存在
通过竞争,阻止棉花根系对一些必需营养元素的吸
应 用 生 态 学 报  2016年 1月  第 27卷  第 1期                                            http: / / www.cjae.net
Chinese Journal of Applied Ecology, Jan. 2016, 27(1): 150-156                    DOI: 10.13287 / j.1001-9332.201601.019
收,导致营养亏缺[1,3] .近年来,随着高通量测序技术
的发展,棉花 AA、DD 二倍体以及 AADD 四倍体全
基因组测序的完成[4-7],研究人员开展了盐胁迫下
棉花转录组分析研究,结果表明,盐胁迫下棉花的多
个代谢途径及基因具有明显的响应效应,盐胁迫改
变了棉花部分基因的表达[8-9] .
油菜素内酯是一类甾醇类激素,其在植物的生
长发育以及耐逆性方面起着重要作用[10-11] .研究发
现,油菜素内酯可以减轻水稻[11]、茄子[12]种子萌发
和幼苗生长期间的盐抑制作用;防止小麦叶片在盐
胁迫下的叶绿素降解,保护植物细胞结构不受破坏,
进而促进生长[13];外源油菜素内酯降低了盐胁迫下
水稻的丙二醛(MDA)含量,改变了水稻中油菜素内
酯合成基因(OsDWF4)的表达[14];提高了盐胁迫下
黄瓜的抗氧化酶活性,维持良好的光合性能,缓解氯
化钠胁迫造成的伤害[15] .可见,外源油菜素内酯对
盐胁迫下作物的生理功能具有明显的调控作用.本
试验室前期的研究[16-17]表明,外源油菜素内酯可以
减轻棉花的盐伤害,因此本文在前期研究基础上,从
生理特征以及表达谱两方面研究根系施用油菜素内
酯对盐胁迫下棉花叶片生理特性及差异基因表达水
平的影响,以明确油菜素内酯对盐胁迫下棉花叶片
的调控作用,为生产上缓解棉花盐害及培育耐盐新
品种提供科学依据.
1  材料与方法
1􀆰 1  试验设计
选用苏棉 12号和苏棉 22号 2个棉花品种为试
验材料[18],待棉花长到一叶一心时挑选生长一致的
幼苗移到装有蛭石的盆钵中 (直径 15 cm,高 20
cm),每盆 1株,盆钵置于防雨棚内,采用 1 / 2 Hoag⁃
land营养液浇灌,待幼苗第 3 片真叶展平后进行处
理.处理设置如下:1)1 / 2 Hoagland 营养液(正常生
长棉花, CK ); 2 ) 1 / 2 Hoagland 营养液 + 10-7
mol·L-1油菜素内酯(正常生长棉花根系施用油菜
素内酯处理,BL); 3) 1 / 2 Hoagland 营养液 + 200
mmol·L-1NaCl(盐胁迫下棉花,NaCl);4)1 / 2 Hoag⁃
land营养液 + 200 mmol·L-1NaCl + 10-7 mol·L-1
油菜素内酯(盐胁迫下棉花根系施用油菜素内酯处
理,BL+NaCl).每个处理 15 盆,3 次重复.处理期间
每 2 d浇灌处理液.
1􀆰 2  测定方法
1􀆰 2􀆰 1生物量  在第一次 NaCl 处理后 1、8、15 d 取
叶片,一部分液氮速冻后保存于-40 ℃,用于测定生
理指标,一部分保存于-70 ℃,用于提取 RNA.在第
一次 NaCl处理后 15 d,选择生长均匀一致的 3株棉
花,洗净根部的蛭石,测量株高,然后按根、茎(茎+
叶柄)、叶片分开,105 ℃杀青 30 min 后,70 ℃烘至
恒量,测定其干物质量.
1􀆰 2􀆰 2生理指标的测定  分别将烘干的棉株各器官
样品磨碎,过 40目筛,样品经消煮定容后,用分光光
度计法测定钠含量[19] .叶片叶绿素、MDA 和脯氨酸
含量的测定参照李合生[20]的方法.
1􀆰 2􀆰 3棉花叶片 RNA提取及表达谱分析  用 CTAB
法[21]提取棉花叶片总 RNA,RNA 保存于-70 ℃ .为
获得完整的基因表达信息,我们将所有测试样品的
RNA混合进行转录组测序,建立参考序列.每个样品
进行表达谱数据分析.建库测序由北京诺禾致源生
物信息科技有限公司完成.
转录组测序拼接后得到 179003个转录本,平均
长度 1012 bp,得到 93356 个单基因,平均长度 730
bp,其中超过 1 kb 的单基因有 20442 个(占总数的
21.9%).将单基因与 NR、NT、SwissProt、KOG 等多个
数据库比对,64118 个(68.7%)单基因注释到至少
一种数据库中.将用于表达谱分析的每个样品去冗
余序列往转录组参考序列上做比对,得到每个样品
比对到每个基因上的数目,并对其进行 FPKM[22]转
换,进而分析基因的表达水平.
通过比较,每两个样品组合得到一个差异基因
集,将所有差异基因集的并集在每个样品中的
FPKM值,用于层次聚类分析.通过维恩图对每个组
合差异基因个数进行统计.
1􀆰 3  数据处理
采用 Excel 软件进行数据处理和作图,用 SPSS
软件进行方差分析(α= 0.05).
2  结果与分析
2􀆰 1  外源油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花钠含量的
影响
NaCl处理 15 d后,2个棉花品种根、茎、叶中钠
含量均显著高于正常生长植株相应组织的钠含量,
且苏棉 12号钠含量高于苏棉 22 号(图 1).外源油
菜素内酯对正常生长棉花各部位钠含量没有明显影
响,但明显降低盐胁迫下棉花各部位钠含量.2 个供
试棉花品种 BL+NaCl 处理的叶片、茎、根中钠含量
分别为 NaCl处理的 52%、37%、73%(苏棉 12号)和
63%、51%、70%(苏棉 22 号),但仍明显高于 CK.可
以看出,外源油菜素内酯降低了盐胁迫下棉花中钠
1511期                  束红梅等: 油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片生理特征和基因表达谱的影响       
图 1  油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花钠含量的影响
Fig.1   Effects of brassinolide on Na content of cotton under
NaCl stress.
Ⅰ: 苏棉 12号 Sumian 12; Ⅱ: 苏棉 22号 Sumian 22. 不同字母表示
同一器官不同处理间差异显著(P<0.05)Different letters meant signi⁃
ficant difference among different treatments in the same organ at 0. 05
level. 下同 The same below.
含量,且苏棉 12 号棉花叶、茎中钠含量的下降幅度
高于苏棉 22号.
2􀆰 2  外源油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉株生物量的
影响
生长抑制是植物对盐胁迫最为常见的生理响
应.经 NaCl胁迫 15 d 后,2 个棉花品种生物量均显
著低于正常生长植株,整株总生物量仅为正常生长
植株的 44%(苏棉 12 号)和 51%(苏棉 22 号) (图
2).外源施用油菜素内酯对正常生长棉花的生物量
影响较小,但对盐胁迫下棉花的生物量具有明显的
调控作用.与 NaCl 处理相比,BL+NaCl 处理 2 个棉
花品种的生物量分别增加了 83%(苏棉 12 号)和
75%(苏棉 22号).
2􀆰 3  外源油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片叶绿
素含量的影响
叶绿素含量下降是植物遭受盐胁迫的重要特征
之一.NaCl 处理后 1、8、15 d,苏棉 12 号叶片叶绿
素(a+b)含量分别为正常生长棉株的 71%、66%、
62%,苏棉 22 号叶片叶绿素(a+b)含量分别为正常
生长棉株的 82%、76%、67%.且 NaCl 胁迫下,叶片
叶绿素 a / b的比值上升,说明叶绿素 b 的含量下降
幅度较大(图 3).
图 2  油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉株生物量的影响
Fig.2  Effects of brassinolide on biomass accumulation of cotton
under NaCl stress.
    与 CK相比,BL处理棉花叶片叶绿素(a+b)含
量略有上升;与 NaCl 处理相比,BL+NaCl 处理棉花
叶片叶绿素(a+b)含量明显上升:在处理后 1、8、15
d苏棉 12 号叶片叶绿素( a +b)含量分别增加了
29%、32%、36%,而苏棉 22 号叶片叶绿素(a+b)含
量分别增加了 12%、16%、22%.外源油菜素内酯对
棉花叶片叶绿素 a / b影响不明显.
可以看出,油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片
叶绿素 a、b 含量均有影响,且 NaCl 胁迫下苏棉 12
号受油菜素内酯调控的幅度大于苏棉 22号.
2􀆰 4  外源油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片脯氨
酸、MDA含量的影响
由图 3 可以看出,经 NaCl 胁迫后,2 个棉花品
种叶片脯氨酸含量上升,苏棉 12号的上升幅度略大
于苏棉 22号.外源油菜素内酯处理对正常生长棉花
叶片脯氨酸含量影响较小,但其使 NaCl处理下棉花
叶片脯氨酸含量上升.
MDA作为活性氧毒害引发的细胞膜脂过氧化
产物,其含量的变化可以表示细胞膜脂过氧化程度
和植物对逆境胁迫反应的强弱.经 NaCl胁迫后,2个
棉花品种叶片 MDA含量上升,其中苏棉 12 号的上
升幅度大于苏棉 22号.外源油菜素内酯降低了 NaCl
胁迫下棉花叶片 MDA 含量,处理后 1、8、15 d,BL+
NaCl 处理 MDA 含量分别为 NaCl 处理的 62%、
68%、72%(苏棉 12 号)和 72%、77%、80%(苏棉 22
号),且仍高于正常生长棉株(图3) .说明外源油菜
251                                       应  用  生  态  学  报                                      27卷
图 3  油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片叶绿素、脯氨酸和 MDA含量的影响
Fig.3  Effects of brassinolide on chlorophyll, proline and MDA contents of cotton leaves under NaCl stress.
素内酯可以抑制 NaCl 胁迫下棉花叶片中膜脂过氧
化产物的产生.
2􀆰 5  外源油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片差异
基因表达的影响
从上述研究可以看出,2个棉花品种中,苏棉 12
号在盐胁迫下更易受油菜素内酯调控,因此,为进一
步了解棉花叶片差异基因的表达情况,我们利用数
字表达谱分析了苏棉 12 号叶片差异基因的表达
情况.
由图 4可知,与 CK相比,NaCl胁迫下棉花叶片
中有上调基因 704 个,下调基因 458 个;与 NaCl 处
理相比,BL+NaCl处理棉花叶片中上调基因 750 个,
下调基因 989 个.根据这些差异基因的表达水平,
对 3个处理进行聚类分析,结果(图 5)表明,CK 和
BL+NaCl处理的差异基因表达水平更为一致,说明
NaCl胁迫下,外源油菜素内酯的施用可以调节盐胁
迫下棉花叶片基因的表达水平.
    通过维恩图(图 6)将 NaCl / CK 的上调基因、下
调基因与(BL+NaCl) / NaCl 的下调基因、上调基因
进行比较可以看出,458 个 NaCl / CK 下调基因中有
193个(占总数的 42%)与(BL+NaCl) / NaCl 上调基
因重叠;704个 NaCl / CK上调基因中有 525个(占总
数的 75%)与(BL+NaCl) / NaCl 下调基因重叠.进一
步说明外源油菜素内酯的施用对NaCl胁迫导致的
3511期                  束红梅等: 油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片生理特征和基因表达谱的影响       
图 4  油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片差异表达基因数
目的影响
Fig. 4   Effects of brassinolide on the numbers of differentially
expressed genes (DEGs) in cotton leaves under NaCl stress.
DEG: 差异表达基因 Differentially expressed genes. 下同 The same
below. U: 上调基因 Up⁃regulated gene; D: 下调基因 Down⁃regulated
gene.
棉花叶片中上调、下调基因的表达水平具有调控
作用.
3  讨    论
本研究表明,盐胁迫影响棉花的生长发育,而外
源油菜素内酯的施用改善了盐胁迫下棉苗叶片的生
理功能,减轻盐胁迫对棉花的生长抑制.这一结果与
前人研究认为油菜素内酯可以调控作物耐逆性的结
果一致[14] .并且盐胁迫下苏棉 12 号受油菜素内酯
调控幅度较大,这可能是因为 NaCl 胁迫下不耐盐品
种苏棉 12号棉苗相对生物量、叶绿素含量下降幅度
较大所致,说明油菜素内酯对减轻不耐盐棉花品种
的盐伤害效果更好.
本研究中,油菜素内酯对盐胁迫下棉花叶片的
图 5  不同处理棉花叶片差异基因表达水平的聚类分析
Fig.5  Hierarchical cluster analysis of differentially expressed genes (DEGs) in cotton leaves under different treatments.
比例尺表示 lg(FPKM+1)的值,红色是上调表达,绿色是下调表达 lg(FPKM+1) value was indicated on a color scale from magenta (high) to green
(low). FPKM: 每百万序列片段中来自某一基因每千碱基长度的序列片段数目 Expected number of fragments per kilobase of transcript sequence
per millions base pairs sequenced.
图 6  不同处理棉花叶片差异基因的维恩图
Fig.6  Venn diagram of differentially expressed genes (DEGs)
of cotton leaves under different treatments.
a) (BL+NaCl) / NaCl 上调基因与 NaCl / CK 下调基因的交集 The
overlapped genes between up⁃regulated genes in ( BL + NaCl ) / NaCl
[(BL+ NaCl ) / NaCl - Up ] and down⁃regulated genes in NaCl / CK
(NaCl / CK⁃Down); b) (BL+NaCl) / NaCl 下调基因与 NaCl / CK 上调
基因的交集 The overlapped genes between down⁃regulated gene in (BL+
NaCl) / NaCl [( BL + NaCl) / NaCl - Down] and up⁃regulated genes in
NaCl / CK (NaCl / CK⁃Up).
调控与离子平衡、脯氨酸累积等方面有关.离子平衡
是作物生长发育所必需的[23] .盐胁迫下,棉花中钠
含量的升高势必影响其他离子的吸收,导致棉花体
内离子不平衡[24] .外源油菜素内酯的施用使棉花各
部位钠含量下降,这就有利于棉花体内多种离子趋
于平衡,减轻了盐胁迫对棉花的离子毒害.但是也有
研究表明,外源油菜素内酯的使用并未影响盐胁迫
下小麦的叶片钠、钾含量[25] .因此,外源油菜素内酯
对盐胁迫下不同作物的离子调控效果并不一致.
油菜素内酯调控作物耐盐性是一个复杂的过
程.前期研究表明,盐胁迫下棉花根系的生理功能受
到油菜素内酯调控[17],因此,本试验主要研究油菜
素内酯对盐胁迫下棉花叶片生理功能的影响.叶绿
素在光合作用中起到吸收光能、传递光能的作用,叶
绿素含量与植物光合速率密切相关,但盐胁迫影响
作物叶绿素含量和组成.本研究表明,盐胁迫下棉花
叶片叶绿素含量以及比值均受到影响,油菜素内酯
的使用增加了盐胁迫下棉花叶片叶绿素(a+b)的总
451                                       应  用  生  态  学  报                                      27卷
含量,但对叶绿素 a、b的比值影响不明显.说明油菜
素内酯对盐胁迫下棉花叶片的叶绿素 a、b含量均有
调控.
脯氨酸作为细胞内重要的渗透调节物质,主要
是维持或降低植物体内细胞渗透势,抵御氧化胁迫,
减轻盐胁迫对生物膜的伤害[14,26] .本研究中,外源油
菜素内酯的施用提高了盐胁迫下棉花叶片脯氨酸含
量,说明外源油菜素内酯增强了盐胁迫下棉花的渗
透调节能力,这与吴雪霞等[12]研究结果一致.外源
施用油菜素内酯降低了盐胁迫下棉花叶片 MDA 含
量.MDA 含量的下降说明油菜素内酯可抑制盐胁迫
下棉花细胞脂质过氧化作用,减小细胞膜因脂质过
氧化作用引起的盐伤害[27-28],保护细胞膜的结构完
整性,从而提高棉花幼苗的耐盐性,这与在黄瓜中的
研究结果一致[16] .
盐胁迫影响棉花多个代谢途径中的基因表
达[8-9],油菜素内酯对作物中逆境相关基因具有调
控作用[29-30],但关于油菜素内酯对盐胁迫下棉花相
关基因的表达水平是否具有调控作用尚未明确.本
研究中,外源油菜素内酯的施用对盐胁迫下棉花叶
片中基因的表达水平具有明显调控作用,BL+NaCl
处理棉花叶片的基因表达水平与正常生长棉花更为
一致,NaCl胁迫引起的上调、下调基因中绝大部分
基因受到油菜素内酯调控.表达谱结果表明,外源油
菜素内酯对盐胁迫下棉花在转录水平上具有调控作
用.但是外源油菜素内酯调控盐胁迫棉花叶片中的
这些差异基因是否是影响钠累积、脯氨酸代谢及
MDA含量的直接原因,以及油菜素内酯调控盐胁迫
下棉花的具体途径及关键基因还需结合其他相关研
究深入分析.
综上所述, 外源油菜素内酯改变了盐胁迫下棉
花的基因表达水平、降低了盐胁迫下棉花幼苗钠含
量、提高了叶片脯氨酸含量,减轻了棉花幼苗的氧化
损伤(MDA含量下降),提高了棉花生理功能(叶绿
素含量升高),最终使盐胁迫下棉花生物量增加.
参考文献
[1]  Jiang Y⁃R (蒋玉蓉), Lyu Y⁃J (吕有军), Zhu S⁃J
(祝水金). Advance in studies of the mechanism of salt
tolerance and controlling of salt damage in upland cotton.
Cotton Science (棉花学报), 2006, 18(4): 248-254
(in Chinese)
[2]  Yang S⁃P (杨淑萍), Wei C⁃Z (危常州), Liang Y⁃C
(梁永超). Effects of NaCl stress on growth and eco⁃
physiological characteristics of different in sea island
cotton genotypes in seedlings. Acta Ecologica Sinica (生
态学报), 2010, 30(9): 2322-2331 (in Chinese)
[3]  Ye W⁃W (叶武威), Pang N⁃C (庞念厂), Wang J⁃J
(王俊娟), et al. Characteristics of absorbing, accumu⁃
lating and distribution of Na+ under the salinity stress on
cotton. Cotton Science (棉花学报), 2006, 18 ( 5):
279-283 (in Chinese)
[4]  Wang K, Wang Z, Li F, et al. The draft genome of a
diploid cotton Gossypium raimondii. Nature Genetics,
2012, 44: 1098-1103
[5]  Li F, Fan G, Wang K, et al. Genome sequence of the
cultivated cotton Gossypium arboretum. Nature Genetics,
2014, 46: 567-574
[6]  Zhang T, Hu Y, Jiang W, et al. Sequencing of allotetra⁃
ploid cotton (Gossypium hirsutum L. acc. TM⁃1) pro⁃
vides a resource for fiber improvement. Nature Biotech⁃
nology, 2015, 33: 531-537
[7]  Li F, Fan G, Lu C, et al. Genome sequence of culti⁃
vated upland cotton ( Gossypium hirsutum TM⁃1) pro⁃
vides insights into genome evolution. Nature Biotechnolo⁃
gy, 2015, 33: 524-530
[8]  Peng Z, He S, Gong W, et al. Comprehensive analysis
of differentially expressed genes and transcriptional regu⁃
lation induced by salt stress in two contrasting cotton
genotypes. BMC Genomics, 2014, 15: 760
[9]  Yao D, Zhang X, Zhao X, et al. Transcriptome analysis
reveals salt⁃stress⁃regulated biological processes and key
pathways in roots of cotton (Gossypium hirsutum L.).
Genomics, 2011, 98: 47-55
[10]  Divi UK, Krishna P. Brassinosteroid: A biotechnological
target for enhancing crop yield and stress tolerance. New
Biotechnology, 2009, 26: 131-136
[11]  Bajguz A, Hayat S. Effects of brassinosteroids on the
plant responses to environmental stresses. Plant Physio⁃
logy and Biochemistry, 2009, 47: 1-8
[12]  Wu X⁃X (吴雪霞), Zha D⁃S (查丁石), Zhu Z⁃W
(朱宗文), et al. Effects of exogenous 24⁃epibrassino⁃
lide on seed germination,physiological characteristics of
eggplant seedlings under NaCl stress. Plant Physiology
Journal (植物生理学报), 2011, 47(6): 607 - 612
(in Chinese)
[13]  Shahbaz M, Ashraf M, Athar HR. Does exogenous
application of 24⁃epibrassinolide ameliorate salt induced
growth inhibition in wheat ( Triticum aestivum L.)?
Plant Growth Regulation, 2008, 55: 51-64
[14]  Sharma I, Ching E, Saini R, et al. Exogenous applica⁃
tion of brassinosteroid offers tolerance to salinity by alte⁃
ring stress responses in rice variety Pusa Basmati⁃1.
Plant Physiology and Biochemistry, 2013, 69: 17-26
[15]  Lu X⁃M (陆晓民), Yang W (杨   威). Alleviation
effects of brassinolide on cucumber seedling under NaCl
stress. Chinese Journal of Applied Ecology (应用生态学
报), 2013, 24(5): 1409-1414 (in Chinese)
[16]  Shu H⁃M (束红梅), Guo S⁃Q (郭书巧), Shen X⁃L
(沈新莲), et al. Effects of brassinosteroid on cotton
physiology under NaCl stress. Jiangsu Journal of Agri⁃
cultural Sciences (江苏农业学报), 2011, 27( 6):
1198-1202 (in Chinese)
5511期                  束红梅等: 油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片生理特征和基因表达谱的影响       
[17]  Shu H, Ni W, Guo S, et al. Root⁃applied brassinolide
can alleviate the NaCl injuries on cotton. Acta Physiolo⁃
giae Plantarum, 2015, 37: doi: 10.1007 / s11738⁃015⁃
1823⁃x
[18]  Zhang G⁃W (张国伟), Lu H⁃L (路海玲), Zhang L
(张   雷), et al. Salt tolerance evaluation of cotton
(Gossypium hirsutum) at its germinating and seedling
stages and selection of related indices. Chinese Journal
of Applied Ecology (应用生态学报), 2011, 22(8):
2045-2053 (in Chinese)
[19]  Ashraf M, Ahmad S. Influence of sodium chloride on ion
accumulation, yield components and fibre characteristics
in salt⁃tolerant and salt⁃sensitive lines of cotton (Gos⁃
sypium hirsutum L.). Field Crops Research, 2000, 66:
115-127
[20]  Li H⁃S (李合生). The Principle and Technology of
Plant Physiology and Biochemistry Experiment. Beijing:
Higher Education Press, 2000 (in Chinese)
[21]  Hu G⁃H (胡根海), Yu S⁃X (喻树迅). Extraction of
high⁃quality total RNA in cotton leaf with improved
CTAB method. Cotton Science (棉花学报), 2007, 19
(1): 69-70 (in Chinese)
[22]  Mortazavi A, Williams BA, McCue K, et al. Mapping
and quantifying mammalian transcriptomes by RNA⁃Seq.
Nature Methods, 2008, 5: 621-628
[23]  Jaarsma R, Vries RSM, Boer AH. Effect of salt stress
on growth, Na+ accumulation and proline metabolism in
potato ( Solanum tuberosum ) cultivars. PLoS One,
2013, 8(3): e60183
[24]  Chen Z, Pottosin II, Cuin TA, et al. Root plasma mem⁃
brane transporters controlling K+ / Na+ homeostasis in salt
stressed barley. Plant Physiology, 2007, 145: 1714 -
1725
[25]  Ali Q, Athar HR, Ashraf M. Modulation of growth,
photosynthetic capacity and water relations in salt
stressed wheat plants by exogenously applied 24⁃epibras⁃
sinolide. Plant Growth Regulation, 2008, 56: 107-116
[26]  Bajguz A. Effect of brassinosteroids on nucleic acid and
protein content in cultured cells of Chlorella vulgaris.
Plant Physiology and Biochemistry, 2000, 38: 209-215
[27]  Ahammed GJ, Choudhary SP, Chen S, et al. Role of
brassinosteroids in alleviation of phenanthrene⁃cadmium
co⁃contamination⁃induced photosynthetic inhibition and
oxidative stress in tomato. Journal of Experimental Bota⁃
ny, 2013, 63: 199-213
[28]  Gill SS, Tuteja N. Reactive oxygen species and antioxi⁃
dant machinery in abiotic stress tolerance in crop plants.
Plant Physiology and Biochemistry, 2010, 48: 909-930
[29]  Dhaubhadel S, Krishna P. Identification of differentially
expressed genes in brassinosteroid⁃treated Brassica napus
seedlings. Journal of Plant Growth Regulation, 2008,
27: 297-308
[30]  Goetz M, Godt DE, Roitsch T. Tissue⁃specific induction
of the mRNA for an extracellular invertase isoenzyme of
tomato by brassinosteroids suggests a role for steroid hor⁃
mones in assimilate partitioning. Plant Journal, 2000,
22: 515-522
作者简介  束红梅,女,1982 年生,博士,副研究员. 主要从
事棉花耐逆机理研究. E⁃mail: shuhm1982@ 163.com
责任编辑  张凤丽
束红梅, 郭书巧, 巩元勇, 等. 油菜素内酯对 NaCl胁迫下棉花叶片生理特征和基因表达谱的影响. 应用生态学报, 2016, 27
(1): 150-156
Shu H⁃M, Guo S⁃Q, Gong Y⁃Y, et al. Effects of brassinolide on leaf physiological characteristics and differential gene expression pro⁃
files of NaCl⁃stressed cotton. Chinese Journal of Applied Ecology, 2016, 27(1): 150-156 (in Chinese)
651                                       应  用  生  态  学  报                                      27卷