乙烯對(duì)鹽脅迫下紫花苜蓿種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響及其機(jī)制的研究
發(fā)布時(shí)間:2020-05-17 05:14
【摘要】:土壤中的鹽分是影響植物生長(zhǎng)和產(chǎn)量最常見(jiàn)的脅迫之一,因此,植物會(huì)產(chǎn)生一系列形態(tài)、生理和生化的變化,使其能夠適應(yīng)鹽漬生長(zhǎng)條件。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一種多年生根莖發(fā)達(dá)的草本豆科植物,因其適口性好且富含蛋白質(zhì),在歐亞大陸和世界各地廣泛種植,而鹽堿地環(huán)境會(huì)降低其產(chǎn)量。本研究在氯化鈉(Sodium Chloride,NaCl)溶液中外源添加乙烯利(Ethephon,ETH)、1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-Amino-1-Cyclopropanecarboxylic Acid,ACC)及硫代硫酸銀(Silver Thiosulfate,STS)處理紫花苜蓿,測(cè)定紫花苜蓿種子萌發(fā)期相關(guān)生理指標(biāo)含量并檢測(cè)乙烯(Ethylene,ET)相關(guān)基因的表達(dá)量,分析乙烯在鹽脅迫紫花苜蓿種子萌發(fā)過(guò)程中的調(diào)控機(jī)理,為鹽堿土的改良和提高苜蓿在鹽堿地的產(chǎn)量提供理論基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:1.在NaCl脅迫的初始階段,植物主要經(jīng)歷快速的滲透脅迫和緩慢的離子脅迫兩個(gè)階段,滲透脅迫影響紫花苜蓿幼苗的生長(zhǎng),而離子脅迫影響紫花苜蓿種子的萌發(fā)。2.鹽脅迫時(shí)加入ETH后引起丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和過(guò)氧化氫(Hydrogen Peroxide,H_2O_2)積累量的減少以及過(guò)氧化物酶(Peroxidase,POD)活性的增強(qiáng),在一定程度上提高了紫花苜蓿的抗氧化能力,減少有害物質(zhì)的積累,降低了紫花苜蓿細(xì)胞膜系統(tǒng)受氧化損傷的程度;鹽脅迫時(shí),加入ETH、ACC、STS后紫花苜蓿體內(nèi)脯氨酸(Proline,PRO)含量上升,提高了紫花苜蓿耐鹽性;而在鹽溶液中加入STS能夠降低POD活性,抑制紫花苜蓿種子萌發(fā);所以通過(guò)在鹽環(huán)境中外源添加ETH和ACC,能夠提高紫花苜蓿在鹽堿地中的存活率。3.NaCl會(huì)降解紫花苜蓿葉片中的葉綠素,并且葉片的生長(zhǎng)和植株的生長(zhǎng)會(huì)受到影響,但是ETH和ACC可以提高葉片中的葉綠素含量,而且促進(jìn)其葉片生長(zhǎng)。4.鹽脅迫時(shí),外源添加ETH和ACC能夠使紫花苜蓿種子萌發(fā)率提高到對(duì)照組(蒸餾水處理)水平,且ACC具有緩解鹽脅迫抑制紫花苜蓿根和苗生長(zhǎng)的作用;外源添加STS會(huì)抑制紫花苜蓿種子萌發(fā),但是會(huì)促進(jìn)其根和苗的生長(zhǎng)。通過(guò)分析乙烯合成及信號(hào)途徑相關(guān)基因的表達(dá)量,發(fā)現(xiàn)乙烯在鹽脅迫中的調(diào)控機(jī)理如下:ETH通過(guò)降低MsACO和MsERF8基因的表達(dá)量,促進(jìn)紫花苜蓿葉片在鹽堿地環(huán)境中的生長(zhǎng),且過(guò)表達(dá)MsERF11基因提高紫花苜蓿在鹽堿地中的發(fā)芽率;ACC通過(guò)提高M(jìn)sERF11基因表達(dá)量和參與褪黑素(Melatonin,MT)代謝途徑提高紫花苜蓿在鹽堿地中的發(fā)芽率;STS通過(guò)降低MsACO和MsERF8基因的表達(dá)量,促進(jìn)紫花苜蓿在鹽堿地環(huán)境中根和苗的生長(zhǎng),且通過(guò)降低MsERF11基因表達(dá)量,抑制紫花苜蓿種子在鹽堿地環(huán)境中的萌發(fā)。
【圖文】:
甘露醇對(duì)不同占CK:蒸餾水AS:250mMNaCIGI
3甘寵
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類(lèi)號(hào)】:S541.9
【圖文】:
甘露醇對(duì)不同占CK:蒸餾水AS:250mMNaCIGI
3甘寵
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本文編號(hào):2667996
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