全 文 :书西北植物学报!
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文章编号$
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-
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收稿日期$
!"#)(",(!)
&修改稿收到日期$
!"#)(#!(%"
基金项目$棉花生物学国家重点实验室开放课题"
12!"#)3")
#&国家自然科学基金
(
新疆联合基金项目"
4#%"%!!
#
作者简介$杨
!
艺"
#55&
#!女!在读硕士研究生!主要从事植物分子生物学研究
6(78.9
$
,%!!,")5
!::
+;<7
"
通信作者$王
!
艳!博士!副教授!主要从事植物分子生物学研究
6(78.9
$
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80@
-
A
!
#!,+;<7
茉莉酸与茉莉酸甲酯预处理对干旱胁迫下
棉花种子萌发和种苗生理特性的影响
杨
!
艺#!!常
!
丹!!王
!
艳#!"!张雪妍#!李付广#!张富春!
"
#
棉花生物学国家重点实验室!河南安阳
)$$"""
&
!
新疆生物资源基因工程重点实验室!新疆大学 生命科学与技术学院!乌鲁木
齐
%""),
#
摘
!
要$以新疆棉花主栽品种(新陆早
#*
)为材料!采用
B6C
模拟水分胁迫的方法!探讨不同浓度"
+"!$
*
"+!$
*
!+$
*
!$
*
!$"
"
7<9
%
D
#外源激素茉莉酸"
E3
#和茉莉酸甲酯"
FGE3
#预处理对
!%H B6C(,"""
模拟干旱胁迫下棉花
种子萌发及种苗生长*水分含量*根系活力*脯氨酸和氧化损伤的影响!为
E3
和
FGE3
在棉花生产中的合理使用提
供依据结果显示$"
#
#
E3
和
FGE3
预处理能够显著缓解
!%H B6C(,"""
对棉花种子的干旱胁迫伤害!且
!+$
"
7<9
%
DFGE3
预处理使干旱胁迫下棉花种子的发芽率和发芽势达到最高"
*"+"H
*
,%+%H
#!比
!%HB6C(,""
干旱
胁迫对照分别提高了
)5+55H
*
!+*"H
&
"+"!$
"
7<9
%
DE3
预处理使干旱胁迫下棉花种子的发芽指数和活力指数
达到最高"
!*+%
*
!"%+#
#!比对照分别提高了
,+#)H
*
#5"+!5H
&
!+$
"
7<9
%
DE3
预处理使干旱胁迫下根系活力达到
最高!比对照提高
!,,+,H
"
!
#两种激素预处理均能够使干旱胁迫下棉花种苗的脯氨酸含量显著上升!丙二醛含
量显著降低研究表明!适宜浓度外源
E3
和
FGE3
能够显著缓解干旱胁迫对棉花种子伤害!促进棉花种子萌发*
种苗生长!增强根系代谢和减轻种苗的氧化损伤!从而增强其耐旱能力&
FGE3
预处理效果要好于
E3
预处理!且干
旱条件下棉花种子萌发及种苗生长的最适
FGE3
预处理浓度为
!+$
"
7<9
%
D
!而
"+"!$
"
7<9
%
DE3
则为棉花种子萌
发的最适作用浓度!
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
D
则分别为种苗生长过程中促进作用最明显的浓度
关键词$棉花&干旱胁迫&茉莉酸甲酯&茉莉酸&种子萌发&种苗生理特性
中图分类号$
I5)$+*5
文献标志码$
3
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5
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7
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5
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P.0
-
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9
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8/7<0.;8;.[
"
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!
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#
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GX7.08U.<0
^
!
>
GX7.08U.<0.0[G@
!
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^
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GX7.08U.<0X8UG80[
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GX7.08U.<0
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"
7<9
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GX7.08U.<0.0[G@80[].
>
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7<9
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DE3
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2
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9
-
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GX7.08U.<0
&
^
S
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9<
>
.;89;S8X8;UGX./U.;/
!!
中国西北地区是主要的干旱荒漠区!平均每年
的受旱面积约
!#""
万
S7
!
+
#
,
新疆栽种的棉花面
积和产量占全国的一半左右!作为典型的干旱*半干
旱地区!棉花的生长发育在任何时期都可能遭受干
旱胁迫的影响!因而干早已经成为影响新疆棉花生
产的主要灾害之一+!,
茉莉酸类物质"
E3/
#是广泛存在于植物体内的
一类生长调节物质!包括茉莉酸"
-
8/7<0.;8.;[
!
E3
#*茉莉酸甲酯"
7GUS
?
9
-
8/7<08U
!
FGE3
#及其相
关衍生物!近年研究发现
E3
和
FGE3
均能够参与
植物的抗逆反应+%(),茉莉酸类物质具有应答外界
刺激!传导逆境信号及启动抗逆基因表达等生理效
应!并在抵御非生物胁迫和生物胁迫方面发挥作用!
外施
E3
及
FGE3
在一定程度上能减缓干旱胁迫对
植株造成的伤害!有效地提高植株的抗旱能力+$(*,
Z80
-
80
等发现!
"+#
#
#77<9
%
D
的外源
E3
处理可
以促进参薯种子的萌发!而用
%"
#
#""77<9
%
DE3
处理则抑制种子萌发!说明低浓度
E3
对种子萌发
有促进作用!而高浓度有抑制作用+,邹燕等研究
表明!外源
FGE3
能显著提高渗透胁迫下油菜种子
发芽率*发芽势*发芽指数和活力指数!降低丙二醛
"
FM3
#含量!在一定程度上能缓解渗透胁迫造成的
氧化损伤!维持细胞质膜的完整性!有效促进渗透胁
迫下油菜种子的萌发和幼苗生长+5,潘瑞炽等用
FGE3
处理花生幼苗后发现!其植株矮化!叶小而
厚!叶片贮水细胞变大!蒸腾减弱!内源脱落酸和脯
氨酸含量增多!因此减少了水分丧失!从而加大叶片
中水分的贮存!提高了幼苗的抗旱性+#",
茉莉酸类物质
E3
和
FGE3
对植物生长具有极
为广谱的生理效应!研究显示
FGE3
对水稻和油菜
种子的萌发具有调节作用!但
E3
和
FGE3
对干旱
胁迫下棉花种子的萌发和生化特性的影响未见报
道本试验以新疆主栽棉花品种(新陆早
#*
)
"
PDO#*
#为实验材料!研究外源施加
E3
及
FGE3
对干旱胁迫下棉花种子萌发*种苗生长*脯氨酸含量
以及叶片氧化损伤的影响!旨在探讨茉莉酸和茉莉
酸甲酯对棉花抗逆性的调控作用!为其实践应用奠
定理论基础
#
!
材料和方法
>+>
!
材
!
料
试验材料为新疆棉花主栽品种(新陆早
#*
)
"
PDO#*
#!是早熟陆地抗病品系!在新疆早熟棉区生
育期
#!"[
左右试验种子由新疆农业科学院经济
作物研究所提供
>+?
!
种子处理
>@?@>
!
/$3ABCCC
浓度筛选
!
挑选籽粒饱满*大小
一致棉花种子!用
*"H
乙醇消毒
#7.0
!蒸馏水冲洗
%
#
)
次!再用
#$H
过氧化氢浸种
$S
!蒸馏水冲洗
%
#
)
次!然后分别播种到底部垫有
!
层滤纸"分别加
有
)7D#)+$H
*
#+*H
*
!%H
*
!$+#H
*
!*+)H
*
!5+,H
和
%#+*H
胁迫溶液#培养皿中!以蒸馏水培
养种子为对照"
1V
#
#!种子上覆盖
!
层滤纸"加有与
底部相应浓度
!7D
胁迫溶液#保湿于"
!$` !
#
a
培
养箱中萌发培养过程中光暗周期为光照
#,S
%
[
!
光照强度为
$,
"
7<9
-
7
&!
-
/
!隔天揭开保湿滤
纸!底部加入
!7D
对应浓度胁迫处理液!最后在保
湿滤纸再加入
!7D
胁迫处理液以保持湿润!持续
胁迫!直至萌发终止每处理播种
!"
粒!
)
次重复
>@?@?
!
*+
和
.&*+
预处理
!
棉花种子用上述方法
消毒后!分别采用不同浓度
E3
和
FGE3
+
"
"蒸馏
水#*
"+"!$
*
"+!$
*
!+$
*
!$
和
!$"
"
7<9
%
D
,处理液
%"%
!
期
!!!!!
杨
!
艺!等$茉莉酸与茉莉酸甲酯预处理对干旱胁迫下棉花种子萌发和种苗生理特性的影响
浸种
%,S
!而后播种到底部垫有
!
层滤纸"加有
)
7D!%HB6C(,"""
胁迫溶液#的培养皿中!以
!%H
B6C(,"""
处理的种子为对照"
1V
!
#!种子上面覆盖
!
层滤纸"加有
!7D!%HB6C(,"""
的胁迫溶液#!
按上述条件在培养箱中萌发!直至萌发终止!每个处
理播种
!"
粒!
)
次重复
>+D
!
测定指标及方法
>+D+>
!
种子萌发率和根长
!
处理后以胚根大于种
子长度的
#
%
!
为萌发标准!每天统计发芽个数!隔天
测量种子的根长!直至萌发数不再改变则终止萌发
"第
5
天#第
)
天计算发芽势!第
5
天计算发芽率*
发芽指数和活力指数
发芽势
b
种子发芽试验初期"第
)
天#全部正常
发芽种子数%供试种子数
c#""H
发芽率
b
发芽终期全部正常发芽的种子数%供
试种子
c#""H
发芽指数
b
#
!+
%
,+
式中!
+
为第
+
天发芽数!
,+
为相应发芽试验天数
活力指数
b
发芽指数
c
种苗长度"全长#
>+D+?
!
根系和植株相对水含量
!
待萌发终止后分
别取棉花种苗及其新鲜的根!用吸水纸吸干表面水
分!称其鲜重"
N
Y
#&然后将其放入蒸馏水中浸泡数
小时!期间不断称重!直至达到恒重为其饱和鲜重
"
N
U
#&最后将材料放入
#$"a
的烘箱中!烘干至恒
重!然后分别称干重"
N
[
#!试验均重复
)
次
相对水含量
b
"
-
Y
&-
[
#%"
-
U
&-
[
#
c#""H
自然饱和亏
b#&
相对水含量
>+D+D
!
种苗根活力*游离脯氨酸*
.:+
含量及渗透
势
!
萌发终止后"第
5
天#取种苗根部!采用
\\1
法
测定种苗根活力!取整株幼苗测定游离脯氨酸*丙二
醛"
FM3
#含量及渗透势游离脯氨酸含量采用磺
基水杨酸提取*酸性茚三酮染色法测定!
FM3
含量
采用硫代巴比妥酸法测定+##(#!,!渗透势采用组织研
磨器破碎种苗细胞!用冰点渗透压仪测定组织液的
渗透压所用试剂均为分析纯!试验均重复
%
次
>+E
!
数据统计分析
用
F.;X
^
X./7$+"
分析软
件进行统计学分析!采用
3Kde3
的方法比较均值
之间的差异显著性!并采用
\AXfG
?
UG/U
进行多重比
较"
.
$
"+"$
#图表中所有数据均表示为
/ #`
!
!
结果与分析
?+>
!
干旱胁迫对棉花种子萌发的影响
如图
#
所示!利用不同浓度
B6C(,"""
对(新陆
早
#*
)"
PDO#*
#棉花种子进行胁迫!棉花种子的萌
发率随着
B6C(,"""
浓度的升高而逐渐降低!直到
%#+*H
时降为零当
B6C(,"""
浓度在
!%H
时!萌
发率为
),+,*H
!接近萌发率一半!是胁迫抑制萌发
的节点!因而本试验选取该浓度作为棉花种子干旱
处理的胁迫浓度
?@?
!
外源
*+
及
.&*+
预处理对干旱胁迫下棉花种
子萌发的影响
图
#
显示!棉花种子萌发率随
B6C
浓度升高而
显著降低!发芽率下降约一半时
B6C
浓度为
!%H
"
1V
!
#由表
#
可以看出!
%HB6C
模拟干旱胁迫
条件下!预处理
PDO#*
棉花种子各项萌发指标均随
着
E3
和
FGE3
浓度的增加而先升高后降低!且除
!$"
"
7<9
%
D
浓度外均有不同程度促进作用!但仍明
显低于蒸馏水对照其中!与
1V
!
"
!%H B6C
#相
比!
"+"!$
和
"+!$
"
7<9
%
DE3
预处理的种子萌发率
和活力指数*
"+"!$
"
7<9
%
DE3
预处理的发芽势*
"+!$
"
7<9
%
DE3
预处理发芽指数均显著升高"
.
$
"+"$
#!其余浓度预处理各发芽指数大多无显著变
化&发芽率和发芽势均在
"+"!$
"
7<9
%
DE3
下最高!
比对照分别提高
),+)#H
和
)5+55H
!而发芽指数和
活力指数均在
"+!$
"
7<9
%
DE3
处理下最高!分别比
对照提高
,+#)H
和
#5"+!5H
对于
FGE3
预处理
而言!种子萌发率*发芽势*发芽指数和活力指数均
在
!+$
"
7<9
%
D
浓度处理下达到最大值!并分别显
著高于
1V
!
对照组
)5+55H
*
*!+*"H
*
$#+!5H
*
#$"+,#H
!其余浓度处理的发芽指数大多与
1V
!
对
照无显著差异可见!适宜浓度的
E3
和
FGE3
预
处理能一定程度上促进干旱胁迫下棉花种子的萌
发!浓度过高则会减弱这种促进作用!甚至转为显著
抑制作用!并以
"+"!$
*
"+!$
"
7<9
%
DE3
和
!+$
"
7<9
%
D
图
#
!
不同浓度
B6C(,"""
胁迫下
棉花"
PDO#*
#种子萌发的变化
R.
>
+#\SG/GG[
>
GX7.08U.<0X8U.<
PDO#*
#
A0[GX[.YYGXG0UB6C(,""";<0;G0UX8U.<0/
)"%
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
FGE3
的处理效果最佳!但各浓度
E3
和
FGE3
预处
理均不能完全解除干旱胁迫的影响
?@D
!
外源
*+
及
.&*+
预处理对干旱胁迫下棉花根
和种苗水分含量的影响
E3
和
FGE3
预处理对干旱胁迫下棉花种苗和
根的水分含量影响不同"表
!
#与
1V
!
对照相比!
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
DE3
和
"+"!$
*
"+!$
*
!+$
*
!$
"
7<9
%
DFGE3
预处理的棉花种子胚根相对含水量
显著增加!而自然饱和亏显著降低"
.
$
"+"$
#!且
E3
和
FGE3
的最佳浓度均为
!+$
"
7<9
%
D
!此浓浓
度下相对含水量比
1V
!
对照分别提高
!"+!#H
和
%!+,H
!自然饱和亏分别比
B6C
对照降低了
$#+$)H
和
%+*H
&其他浓度的
E3
和
FGE3
预处
理虽然对胚根的相对含水量和自然饱和亏都有一定
的促进作用!但随着浓度升高促进程度开始降低!直
至
!$"
"
7<9
%
DE3
处理对种子水分含量表现出抑制
作用!但与
1V
!
对照相比无显著性差异就整体而
言!
FGE3
处理对种子水分的作用效果要强于
E3
另外!干旱胁迫下
E3
和
FGE3
预处理对棉花种苗
的相对水含量和自然饱和亏均无显著影响!这可能
与干旱胁迫下种子不能挣脱种皮密切相关
?@E
!
干旱胁迫下外源
*+
及
.&*+
对棉花种苗根长
和根活力的影响
在干旱胁迫条件下!
E3
和
FGE3
处理棉花种子
根长均随浓度增加而呈先升高后降低的变化趋势!
并分别在
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
D
浓度下达到最大值
"图
!
#其中!
"+"!$
*
"+!$
*
!+$
和
!$
"
7<9
%
DE3
!
以及
"+"!$
*
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
DFGE3
处理的种子
根长均比
B6C
对照显著增加"
.
$
"+"$
#!增加幅度
分别为
!#+5!H
#
*!+"*H
和
!5+5$H
#
,#+,H
&而
!$
"
7<9
%
DFGE3
处理的种子根长虽比
1V
!
对照增
加但无显著性差异&当
E3
和
FGE3
的浓度升高至
!$"
"
7<9
%
D
时根的伸长反而受到了抑制!但与对照
组相比均无显著性差异外源
E3
和
FGE3
预处理
表
>
!
*+
和
.&*+
预处理对干旱胁迫下棉花"
PDO#*
#种子萌发的影响
\8W9G#
!
6YYG;U
XGUXG8U7G0U<0/GG[
>
GX7.08U.<0
PDO#*
#
A0[GX[X>
SU/UXG//
E3
"
FGE3
#浓度
E3
"
FGE3
#
;<0;G0UX8U.<0
%"
"
7<9
%
D
#
发芽率
CGX7.08U.<0X8U.<
%
H
E3 FGE3
发芽势
CGX7.08U.<0
^
%
H
E3 FGE3
发芽指数
CGX7.08U.<0.0[G@
E3 FGE3
活力指数
e.
>
1V
#
5,+,*` !+5
!
5,+,*` !+5
!
5#+,*` !+5
!
5#+,*` !+5
!
%"+*%` "+5$
!
%"+*%` "+5$
!
!"!+*` #+55
!
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!
1V
!
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!!
注$
1V
#
和
1V
!
分别为蒸馏水和
!%HB6C(,"""
处理!各浓度
E3
"
FGE3
#预处理后均经过
!%HB6C(,"""
模拟干旱胁迫处理&同一列中不同字母表示处理间
在
"+"$
水平的差异显著性&下同
K
1V
#
80[1V
!
8XGUXG8U7G0U/=.US=8UGX80[!%HB6C(,"""XG/
^
G;U.]G9
?
!
=S.9G
XGUXG8UG[W
?
[.Y(
YGXG0U;<0;G0UX8U.<0/
M.YYGXG0U9GUUGX/Y<9<=G[W
?
]89AG/=.US.0USG/87G;<9A707G80/.
>
0.Y.;80U[.YYGXG0;G87<0
>
UXG8U7G0U/8U"+"$9G]G9
&
\SG
/87G8/WG9<=+
表
?
!
*+
和
.&*+
预处理对干旱胁迫下棉花"
PDO#*
#根和种苗水分含量的影响
\8W9G!
!
6YYG;U
XGUXG8U7G0U<0=8UGX;<0UG0U
>
PDO#*
#
A0[GX[X>
SU/UXG//
E3
"
FGE3
#浓度
E3
"
FGE3
#
;<0;G0UX8U.<0
%"
"
7<9
%
D
#
相对含水量"胚根#
ZN1
"
X<#%
H
E3 FGE3
相对含水量"种苗#
ZN1
"
/GG[9.0
>
/
#%
H
E3 FGE3
自然饱和亏"胚根#
K8UAX89/8UAX8U.<0[GY.;.U
"
X<#%
H
E3 FGE3
自然饱和亏"种苗#
K8UAX89/8UAX8U.<0[GY.;.U
"
/GG[9.0
>
#%
H
E3 FGE3
1V
!
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!
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$"%
!
期
!!!!!
杨
!
艺!等$茉莉酸与茉莉酸甲酯预处理对干旱胁迫下棉花种子萌发和种苗生理特性的影响
整体上对棉花根长的作用效果一致!即适宜浓度促
进!过高浓度则抑制
另外!在干旱胁迫条件下!各浓度
E3
和
FGE3
预处理均可显著提高棉花种子的根系活力"
.
$
"+"$
#!且均以
!+$
"
7<9
%
D
浓度的促进作用最佳!
与
1V
!
对照相比分别提高
!,,+,H
和
!#5+!,H
!
但随着
E3
和
FGE3
浓度继续升高!这种对种子根
系活力促进作用随之减小"图
%
#&尽管最适浓度下
E3
处理的种子根系活力比
FGE3
高!但就整体上
FGE3
处理对种子根系活力的促进作用要比
E3
处
理更大
?@F
!
干旱胁迫下外源
*+
及
.&*+
对棉花种苗脯氨
酸含量和渗透势的影响
在干旱胁迫条件下!除
!$"
"
7<9
%
D
的
FGE3
处理外!各浓度
E3
和
FGE3
处理均可不同程度增
图
!
!
E3
和
FGE3
预处理对干旱胁迫下
棉花"
PDO#*
#种苗根长的影响
不同字母表示同种试剂处理浓度间在
"+"$
水平的差异显著性&下同
R.
>
+!
!
6YYG;U
XGUXG8U7G0U<0X<9G0
>
US
PDO#*
#
A0[GX[X>
SU/UXG//
M.YYGXG0U9GUUGX/=.US.0USG/87GXG8
>
G0U7G80
/.
>
0.Y.;80U[.YYGXG0;G87<0
>
;<0;G0UX8U.<0/
8U"+"$9G]G9
&
\SG/87G8/WG9<=
图
%
!
E3
和
FGE3
预处理对干旱胁迫下
棉花"
PDO#*
#种苗根活力的影响
R.
>
+%
!
6YYG;U
XGUXG8U7G0U<0X<8;U.].U
?
PDO#*
#
A0[GX[X>
SU/UXG//
加棉花种苗的脯氨酸含量"图
)
!
3
#其中!
"+"!$
*
"+!$
和
!$
"
7<9
%
DE3
处理的种苗的脯氨酸含量比
1V
!
对照组显著上升"
.
$
"+"$
#!并以
"+!$
"
7<9
%
DE3
处理脯氨酸含量最高"
%%+)*
"
>
%
>
#!相较
1V
!
对照组增加了
$"+)5H
&对于
FGE3
的处理而言!
"+"!$
*
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
D
也均能显著增加种苗脯
氨酸含量!且以
!+$
"
7<9
%
DFGE3
处理效果最佳!
相较
1V
!
对照组增加了
,*+,%H
&其他浓度的
E3
和
FGE3
预处理虽然也能增加种苗的脯氨酸含量!
但随着浓度继续升高脯氨酸含量的增加幅度随之减
小!甚至
!$"
"
7<9
%
DFGE3
处理种苗脯氨酸含量比
1V
!
对照降低!但无显著性差异就整体表现而
言!
FGE3
处理组较
E3
处理组种苗中的脯氨酸含量
更高
另外!
E3
和
FGE3
预处理可使干旱胁迫下棉花
种苗的渗透势降低"图
)
!
2
#
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
D
E3
处理的棉花种苗渗透势比
1V
!
对照显著下降"
.
$
"+"$
#!并以
"+!$
"
7<9
%
DE3
处理种苗的渗透势
最低!相较
1V
!
对照组降低了
#5+*!H
!其他浓度的
E3
均能降低种苗渗透势!但与
1V
!
对照组相比无
显著性差异&对于
FGE3
处理而言!
"+!$
*
!+$
和
!$
"
7<9
%
D
处理的种苗渗透势均比
1V
!
对照组显著降
低!且以
!+$
"
7<9
%
DFGE3
处理渗透势最低!相较
1V
!
对照组降低了
#5+)"H
!而
!$"
"
7<9
%
DFGE3
图
)
!
E3
和
FGE3
预处理对干旱胁迫下棉花"
PDO#*
#
种苗脯氨酸含量和渗透势的影响
R.
>
+)
!
6YYG;U
XGUXG8U7G0U<0
^
X<9.0G;<0UG0U80[7
PDO#*
#
A0[GX[X>
SU/UXG//
,"%
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
处理种苗的渗透势却比
1V
!
对照组升高!但未达到
无显著水平就整体表现而言!
FGE3
处理组对种
苗降低细胞渗透势及增强吸水能力的作用效果较
E3
处理组更明显
?@B
!
外源
*+
及
.&*+
对干旱胁迫下棉花种苗丙二
醛含量的影响
图
$
表明!在干旱胁迫条件下!除
!$"
"
7<9
%
D
E3
的处理外!其他浓度的
E3
和
FGE3
处理均可显
著降低棉花种苗的丙二醛"
FM3
#含量"
.
$
"+"$
#
其中!当
E3
浓度为
!$
"
7<9
%
D
*
FGE3
浓度为
"+!$
"
7<9
%
D
时!棉花种苗的
FM3
含量水平最低!比
1V
!
对照组分别显著降低了
)%+#%H
和
)5+"$H
&整
体而言!外源
FGE3
处理减轻棉花种苗内膜脂过氧
化物的效果比外源
E3
处理更明显
图
$
!
E3
和
FGE3
预处理对干旱胁迫下
棉花"
PDO#*
#种苗
FM3
含量的影响
R.
>
+$
!
6YYG;U
XGUXG8U7G0U<0FM3
;<0UG0U
PDO#*
#
A0[GX[X>
SU/UXG//
%
!
讨
!
论
茉莉酸类物质作为一种植物信号转导分子!不
仅与种子萌发*开花*果实成熟*衰老等各种生长发
育过程密切相关而且在植物胁迫防御中也起重要的
作用+#%(#$,研究发现与其他植物激素一样!微量的
E3
和
FGE3
便可以在植物的生长发育及代谢过程
中起到重要作用!但是不同浓度对植物有不同的影
响!适宜浓度会促进植物的生长或缓解胁迫对植物
造成的伤害!高浓度则可能会起抑制作用+#,,
本研究采用不同浓度的
B6C(,"""
模拟干旱胁
迫处理新疆主栽棉花(新陆早
#*
)!棉花种子发芽率
显著降低!最终选取胁迫抑制萌发的节点
!%HB6C
作为本试验的胁迫浓度种子萌发试验中!适宜浓
度的
E3
和
FGE3
均可在一定程度上缓解干旱胁迫
对棉花种子的萌发抑制!且可显著促进种子的萌发
率*发芽势*发芽指数和活力指数!这与
FGE3
对油
菜种子+5,和紫苏种子+#*,萌发影响的研究结果相一
致在本研究浓度范围内!
FGE3
的最适浓度比
E3
高且作用效果也较明显!然而随着
E3
和
FGE3
浓
度的升高!其对干旱胁迫下棉花种子萌发的促进作
用也逐渐减弱!甚至高浓度
E3
和
FGE3
对种子的
萌发有一定的抑制作用!表明植物激素具有微量高
效的特点!浓度过高则抑制植物的生长此外!经一
定浓度
E3
和
FGE3
处理能促进棉花种苗根的伸长
以及增强根系活力!这与
LA77G9
等+#,研究结果一
致植物体内脯氨酸含量的升高能够降低细胞水
势!改变细胞渗透势!保持或吸收水分+#5,本研究
结果表明!经
E3
和
FGE3
处理能显著增加种苗脯
氨酸含量!降低渗透势!这与董桃杏等+!",研究结果
一致由此增强了棉花胚根的抗脱水能力!提高相
对水含量!减缓了干旱胁迫对棉花生长的影响!从而
提高其抗旱性!且整体上
FGE3
的作用效果要强于
E3
处理!这与
2X/8
+
!#
,和潘瑞炽等+!!,研究结果基
本一致
干旱等胁迫条件下植物体内会产生活性氧物质
而引发膜脂过氧化!丙二醛
FM3
是膜脂过氧化的
最终分解产物!它能与酶蛋白发生链式反应聚合!使
膜系统变性!影响膜结合酶的功能!引起膜伤害本
研究结果显示!干旱胁迫使棉花种苗
FM3
的含量
升高!而经
E3
和
FGE3
处理能显著降低
FM3
的含
量!有效缓解干旱胁迫造成的氧化损伤!这与邹燕+5,
和董桃杏+!%,等研究结果一致
综上所述!适宜浓度的外源
E3
和
FGE3
能缓
解干旱胁迫对棉花(新陆早
#*
)的伤害!其主要可能
通过增加胁迫下种子根的水分含量!提高根系活性!
增加渗调物质的含量及减少干旱胁迫造成的氧化损
伤等方式进行调节&同时!
FGE3
处理的缓解效果要
比
E3
处理更好!这可能与
E3
发生甲基化或与氨基
酸结合时活性受到影响有关+!),在本实验模拟的
干旱胁迫条件下!(新陆早
#*
)种子萌发及种苗生长
的最适
FGE3
预处理浓度为
!+$
"
7<9
%
D
!而
"+"!$
"
7<9
%
DE3
则为棉花种子萌发的最适作用浓度!
"+!$
和
!+$
"
7<9
%
D
则分别为种苗生长过程中促进
作用最明显的浓度本研究结果可为
FGE3
和
E3
在棉花生产中的合理使用提供科学依据
*"%
!
期
!!!!!
杨
!
艺!等$茉莉酸与茉莉酸甲酯预处理对干旱胁迫下棉花种子萌发和种苗生理特性的影响
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