李星星,王立紅,高麗麗,張巨松
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/教育部棉花工程研究中心,新疆烏魯木齊830052)
外源水楊酸對鹽脅迫下棉花幼苗激素含量及生長特性的影響
李星星,王立紅,高麗麗,張巨松
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院/教育部棉花工程研究中心,新疆烏魯木齊830052)
以中棉所4l號和中棉所49號為試驗材料,通過盆栽試驗,研究外源水楊酸(SA)對鹽脅迫下棉花幼苗激素水平和生長特性的影響。結(jié)果表明:(1)0.6%NaCl脅迫條件下,棉花幼苗葉片中ABA含量增加,CTK、GA和IAA含量減少,在0.05mmol·L-1SA浸種+0.2mmol·L-1葉面噴施復(fù)合處理下,中棉所 41號和中棉所 49號幼苗中ABA含量分別降低了 59.14%和 76.71%,CTK、GA、IAA含量分別提高了 55.39%、21.05%、22.39%和 17.08%、12.5%、18.20%,說明 SA處理可有效緩解鹽脅迫的傷害;(2)ABA/IAA+GA、CTK/IAA和 ABA/CTK值在 0.6%NaCl脅迫處理下分別為增高、降低和增高,0.05 mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1葉面噴施復(fù)合處理下,中棉所 41號和中棉所 49號幼苗中 ABA/IAA+GA和 ABA/CTK值分別降低了 63.40%、74.03%和 71.66%、79.99%,CTK/IAA值分別增加了28.41%和21.18%,說明SA可使幼苗體內(nèi)激素恢復(fù)動態(tài)平衡,促進(jìn)幼苗的生長發(fā)育;(3)0.6%NaCl脅迫處理下棉花幼苗的株高、根鮮重、莖鮮重和葉鮮重都表現(xiàn)為降低,在不同濃度外源SA浸種和噴施處理下都有所恢復(fù),幼苗根表現(xiàn)最為明顯,用 0.05mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1葉面噴施處理 0.6%NaCl脅迫下,兩品種棉花幼苗單株鮮重分別增加了24.20%和22.39%。SA能通過調(diào)控棉花幼苗激素含量從而提高棉花幼苗的耐鹽性,其中以0.05 mmol·L-1SA浸種+0.2 mmol·L-1葉面噴施對緩解棉花幼苗鹽脅迫的傷害效果明顯。
外源水楊酸;棉花幼苗;鹽脅迫;激素;生長指標(biāo)
土壤鹽漬化是農(nóng)業(yè)栽培生產(chǎn)中的主要障礙之一,目前我國的土壤鹽漬化面積不斷擴(kuò)大,對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重制約,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。在鹽脅迫下,植物體內(nèi)發(fā)生一系列生理生化反應(yīng),包括離子平衡、水勢、礦質(zhì)營養(yǎng)、氣孔狀況和光合效率等的變化,利用外源物質(zhì)提高幼苗抗鹽性和改善植物光合效率已在許多植物上得到應(yīng)用[2]。
近年來發(fā)現(xiàn)多種外源化學(xué)物質(zhì)能夠誘導(dǎo)植物產(chǎn)生抗鹽性,如甜菜堿、水楊酸(SA)、茉莉酸甲酯等能增強(qiáng)棉花[3]、水稻[4]、苜蓿[5]等耐鹽性。植物內(nèi)源激素對環(huán)境改變的響應(yīng)非常靈敏,并且在植物逆境生理中起著重要的調(diào)節(jié)作用,因此許多研究者認(rèn)為內(nèi)源激素是最有可能充當(dāng)逆境信號的物質(zhì)[6-7]。前人研究表明,當(dāng)植物受到逆境脅迫時,其體內(nèi)脫落酸(ABA)水平急劇上升,同時抗逆性增強(qiáng),如 ABA可通過誘導(dǎo)某些酶的重新合成而增加植物的抗冷性、抗?jié)承院涂果}性[8-9]。而在逆境條件下,生長素(IAA)的積累也有利于植物生長,增強(qiáng)其抗逆性[10]。劉慶等[11]研究表明,每隔一天噴施 0.1mmol·L-1SA可以緩解100 mmol·L-1NaCl脅迫帶給植株幼苗的傷害,從而促進(jìn)植株生長,調(diào)節(jié)其對礦質(zhì)元素的吸收。對于棉花而言,對鹽脅迫最敏感的時期是出苗期和苗期,因此提高苗期耐鹽性是增強(qiáng)棉花整個生育期耐鹽性的關(guān)鍵[12]。本研究以“中棉所4l號”和“中棉所49號”為試材,研究了外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗中激素水平的影響,旨在為提高棉花苗期的耐鹽性提供依據(jù)。
1.1 試驗材料
以“中棉所41號(耐鹽品種)”和“中棉所49號(中等耐鹽品種)”為試驗材料,供試棉花品種由新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)作物研究所提供。
1.2 試驗設(shè)計與方法
試驗于新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教育部棉花工程研究中心棉花生理室進(jìn)行,精選“中棉所41號”和“中棉所49號”飽滿一致種子,用0.1%HgCl2消毒10 min,蒸餾水沖洗,浸種試驗用SA溶液浸種24 h,對照(CK)用蒸餾水浸種24 h,試驗分為6個處理:CK(0%NaCl+0mmol·L-1SA浸種 +0 mmol·L-1SA葉面噴施)、N(0.6%NaCl+0 mmol·L-1SA浸種 +0 mmol·L-1SA葉面噴施)、T0(0.6%NaCl+0.05 mmol·L-1SA浸種 +0mmol·L-1SA葉面噴施)、T1(0.6%NaCl+0.05mmol·L-1SA浸種 +0.1 mmol·L-1SA葉面噴施)、T2(0.6%NaCl+0.05 mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmo·lL-1SA葉面噴施)和T3(0.6%NaCl+0.05 mmol·L-1SA浸種 +0.3mmo·lL-1SA葉面噴施)。
將1∶1(V∶V)草炭、蛭石復(fù)合基質(zhì)于 120℃高溫滅菌24 h,按NaCl鹽(分析純)與復(fù)合基質(zhì)重量比設(shè)置0(CK)、0.6%兩個處理水平,加蒸溜水至基質(zhì)含水量約35%,充分拌勻,裝于塑料營養(yǎng)缽(12 cm×11 cm),土層高約8 cm。選擇之前處理過露白一致的種子種入營養(yǎng)缽,每營養(yǎng)缽6粒,用復(fù)合基質(zhì)覆蓋2~3 cm,鋪平壓緊,營養(yǎng)缽口覆一層塑料膜保濕,每品種每處理各12個營養(yǎng)缽。置于光照培養(yǎng)室內(nèi),白天溫度(28±2)℃,光強(qiáng) 400μmol·m-2·s-1,11 h;夜間溫度(22±2)℃,光強(qiáng) 0μmol·m-2·s-1,13 h。每個處理在播種后第7 d將塑料膜揭去,第10 d剔去弱苗,每個營養(yǎng)缽保證3~4株棉苗。噴施處理(播種后的第11 d開始(19∶00),每隔 1 d噴施 1次,即第 11、13、15、17、19、21 d)共噴施 6次,方法采用葉面噴施,噴施葉片正、反兩面,以葉片附著一層小液珠為準(zhǔn)。
1.3 測定項目
1.3.1 激素測定 第一片真葉完全展開時測其激素含量,取新鮮葉片0.5 g放入預(yù)冷研缽中,加入少許石英砂,加入1 ml提取液,冰浴研磨成勻漿,轉(zhuǎn)入10ml離心管中,再用4 ml提取液分兩次沖洗研缽,轉(zhuǎn)入離心管中,4℃冰箱保存3 h以上備用。激素測定采用間接酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)[13],每個處理重復(fù)3次,試劑盒由上海酶聯(lián)生物科技有限公司提供。
1.3.2 生長指標(biāo)的測定 播種后第23 d測定,株高:直尺測量基質(zhì)表面至植株生長點高度,20次重復(fù);鮮物質(zhì)質(zhì)量:將棉株和根系沖洗干凈,并分成根、莖和葉片三部分,用濾紙吸干表面水分稱重,每個處理3次重復(fù),每10株幼苗的平均值表示一次重復(fù),根據(jù)下列公式計算:單株鮮重=根鮮重+莖鮮重+葉鮮重
1.4 數(shù)據(jù)處理方法
所有數(shù)據(jù)處理采用 DPS 7.05分析,Excel 2010作圖。
2.1 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗四種激素含量的影響
2.1.1 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗ABA含量的影響 從圖1看出,兩種棉花幼苗第一片真葉經(jīng)過N(0.6%NaCl)處理后,與 CK相比 ABA含量(鮮重)分別增加了 457.94、607.84 ng·g-1,在 T0處理下有所下降,說明了0.05 mmol·L-1SA浸種有助于緩解鹽脅迫帶來的傷害。T1、T2、T3處理隨著外源SA噴施濃度的增大而降低,但在T2處理下,中棉所41號和中棉所49號幼苗真葉ABA含量分別達(dá)到最低值302.61、168.63 ng·g-1,說明 0.05 mmol·L-1SA浸種+0.2mmol·L-1SA葉面噴施最大程度地緩解了Na-Cl給棉花幼苗帶來的傷害。從圖1可以看出中棉所41號CK處理的ABA含量比中棉所49號CK處理的ABA含量高166.21 ng·g-1,而就氣孔導(dǎo)度與 ABA的變化關(guān)系來看,ABA升高后可致氣孔導(dǎo)度降低[14],說明中棉所41號的耐鹽性高于中棉所49號。
圖1 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗葉片ABA含量的影響Fig.1 Effects of exogenous SA on ABA content in leaves of cotton seedlings under salt stress
2.1.2 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗 CTK含量的影響 細(xì)胞分裂素(CTK)促進(jìn)細(xì)胞分裂,延緩葉片衰老,且能調(diào)節(jié)許多酶的含量與活性[15]。由圖2可知中棉所49號和中棉所41號在單鹽脅迫N(0.6%NaCl)下棉花幼苗CTK含量均降低,且與CK相比差異顯著,說明幼苗在受到鹽脅迫時通過降低CTK含量減少細(xì)胞分裂來保護(hù)自身機(jī)制。在T0處理下,真葉CTK含量有所增加,說明0.05 mmol·L-1SA浸種能夠輕度緩解鹽脅迫的傷害。在T1、T2、T3復(fù)合處理下說明適當(dāng)濃度的外源水楊酸浸種和噴施可以降低棉花幼苗CTK的含量,減少細(xì)胞分裂延緩衰老,緩解鹽脅迫帶來的傷害。T2處理尤為明顯,中棉所41號和中棉所49號相對于 T0分別增加了17.18、7.09 ng·g-1,說明 0.05 mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1SA葉面噴施同時處理才能更有效緩解鹽脅迫的傷害,而T2處理對于中棉所41號的鹽脅迫恢復(fù)最好。
微生物采油是一項提高采收率的新技術(shù),對于部分注汽末期的油井,可以考慮采用這種方法。微生物開采技術(shù)主要包括生物表面活性化技術(shù)和微生物降解技術(shù)。微生物在生長的過程中所產(chǎn)生的生物酶能改變石油中的碳鏈組成,使其豁度降低,流動性增加,易于采出;微生物菌液還能使孔隙壁下殘留的油段或油滴的油膜剝落而使其流動;微生物的乳化作用還能使儲層中的剩余油被啟動,從而被采出。該項技術(shù)的優(yōu)點在于投資少,效益好而且與其他方法相比更加環(huán)保。
圖2 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗葉片CTK含量的影響Fig.2 Effects of exogenous SA on CTK content in leaves of cotton seedlings under salt stress
2.1.3 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗GA含量的影響 赤霉素(GA)促進(jìn)植物生長,加速細(xì)胞分裂、成熟細(xì)胞縱向伸長、節(jié)間細(xì)胞伸長[15]。從圖3中得出,在 N(0.6%NaCl)處理下,中棉所 49號和中棉所41號幼苗GA含量均有所下降,且中棉所41號的GA含量比中棉所 49號高了 0.44 ng·g-1,說明中棉所41號的耐鹽性高于中棉所49號。在 T0、T1、T2、T3處理下,真葉GA含量隨著外源SA噴施濃度的增加而增加,說明不同濃度的外源SA對鹽脅迫帶來的傷害具有不同程度的緩解作用,在T2處理下GA恢復(fù)達(dá)到最大值,且中棉所41號的T2處理與對照 CK顯著差異,說明 0.05 mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1SA葉面噴施最大程度緩解鹽脅迫的傷害,從而使細(xì)胞分裂促進(jìn)棉花幼苗生長。
圖3 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗葉片GA含量的影響Fig.3 Effects of exogenous SA on GA content in leaves of cotton seedlings under salt stress
2.1.4 外源激素SA對鹽脅迫下棉花幼苗IAA含量的影響 生長素(IAA)促進(jìn)細(xì)胞生長,特別是細(xì)胞的伸長生長[15]。從圖4中得出,在中棉所41號和中棉所 49號中,N(0.6%NaCl)處理棉花幼苗,真葉IAA含量明顯降低,分別降低了 13.74、22.94 ng·g-1,與對照相比均顯著差異,由N處理IAA的下降程度得出中棉41號的耐鹽性高于中棉所49號。T0處理下真葉IAA的含量有所恢復(fù),說明0.05 mmol·L-1SA浸種緩解了一定程度的鹽脅迫傷害。在T1、T2、T3處理下,幼苗IAA含量隨著外源SA噴施濃度的增加而增加,在T2時達(dá)到最大值,相對于T0分別增加了 8.75、4.66 ng·g-1,故中棉所 41號的恢復(fù)能力比中棉所 49號強(qiáng),也說明了 T2(0.05mmol·L-1SA浸種 +0.2mmol·L-1SA葉面噴施)處理能更有效促進(jìn)IAA含量的增加,從而保護(hù)了棉苗的生長機(jī)制。
圖4 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗葉片IAA含量的影響Fig.4 Effects of exogenous SA on IAA content in leaves of cotton seedlings under salt stress
2.2 外源激素SA對鹽脅迫下棉花幼苗 ABA/IAA+GA、CTK/IAA和 ABA/CTK值的影響
植物激素在體內(nèi)存在一定的相互促進(jìn)或制約的關(guān)系。從表1可知,在整個棉花幼苗期始終保持ABA/IAA+GA相對平穩(wěn)狀態(tài),棉花幼苗在 N(0.60%NaCl)脅迫下,ABA/IAA+GA值增加,說明抑制棉花幼苗生長的激素發(fā)揮作用大于促進(jìn)生長的激素。在 T0、T1、T2、T3處理下兩品種 ABA/IAA+GA值分別降低了 49.12%、56.58%、63.40%、53.36%和 56.34%、64.22%、71.66%、68.58%,說明不同濃度外源SA浸種和噴施可以減弱抑制生長的激素發(fā)揮作用,增強(qiáng)促進(jìn)生長的激素發(fā)揮作用。在T2(0.05mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1SA葉面噴施)處理下ABA/IAA+GA值達(dá)到最低,效果最明顯,由此可見外源SA對棉花幼苗中抑制生長和促進(jìn)生長的激素具有調(diào)控作用。促進(jìn)生長物質(zhì)IAA和GA的增多及抑制物質(zhì)ABA的減少,有利于棉花幼苗的正常生長,相反,IAA和GA含量下降和ABA含量增加容易導(dǎo)致葉片脫落,不利于棉苗生長。
CTK和IAA兩種激素在植物生長上表現(xiàn)出拮抗作用,CTK和IAA的比例高低會影響幼苗的生長。當(dāng)CTK多,IAA少,有利于莖葉的生長;反之,則有利于根的生長;只有兩者比例合適,才有利植株整體的生長。由表 1可以看出,在 N(0.60%NaCl)處理后CTK和IAA比值明顯降低,說明CTK含量在減少,不利于棉苗莖葉的生長,在 T0、T1、T2、T3處理后CTK/IAA值有所增加,說明CTK含量逐漸增長且增長的速率比IAA的速率快,外源SA可以較快促進(jìn)CTK含量的增長,進(jìn)而促進(jìn)棉花幼苗的正常生長。
有試驗表明,ABA/CTK值增大,葉片衰老程度就會加深[16-17]。如表 1得出,在 N(0.60%NaCl)處理下,棉花幼苗第一片真葉ABA/CTK值明顯增加了4.79倍和11.62倍,說明鹽脅迫下ABA在增加CTK在減少,進(jìn)而使幼苗衰老。但在外源SA浸種和噴施下ABA/CTK值明顯降低,說明ABA在減少CTK在增加,緩解鹽脅迫下幼苗的傷害,T0、T1、T2、T3處理下兩品種分別比N處理降低了55.73%、63.18%、74.03%、59.18%和 61.86%、70.58%、79.99%、75.90%,在 T2(0.05mmol·L-1SA浸種 +0.2mmol·L-1SA葉面噴施)處理下ABA/CTK值最低,雖然恢復(fù)不到鹽脅迫處理前的水平,但已最大程度緩解了鹽脅迫的傷害。
表1 外源激素SA對鹽脅迫下棉花幼苗ABA/IAA+GA、CTK/IAA和ABA/CTK值的影響Table 1 Effects of exogenous SA on the ABA/IAA+GA,CTK/IAA and ABA/CTK of cotton seedling under salt stress
2.3 外源激素SA對鹽脅迫下棉花幼苗株高的影響
由圖 5可知,在 N(0.6%NaCl)處理下棉花幼苗株高明顯降低,說明棉花幼苗在鹽脅迫下生長受到抑制。在T0處理下,株高有所增加,說明SA外施對緩解鹽脅迫脅迫有一定的調(diào)節(jié)作用,且兩品種表現(xiàn)一致,均以 T2(0.05mmol·L-1SA浸種 +0.2mmol·L-1SA葉面噴施)處理緩解效果最好,中棉所41號和中棉所49號的株高分別比N處理增長17.21%和22.68%,且中棉所49號比中棉所41號外施SA處理緩解效果要優(yōu)。
圖5 外源激素SA對鹽脅迫下棉花幼苗株高的影響Fig.5 Effects of exogenous SA on plant height in leaves of cotton seedlings under salt stress
2.4 外源激素SA對鹽脅迫下棉花幼苗鮮重的影響
由表2可知,在N鹽脅迫處理下中棉所41號棉花幼苗的根、葉和莖鮮重相對于 CK分別降低了27.16%、22.28%和 32.04%,中棉所 49號的分別降低了 29.12%、22.78%和 35.37%,從兩品種中根、葉、莖鮮物質(zhì)質(zhì)量的降幅來看,莖鮮重>根鮮重>葉鮮重。在T0、T1、T2、T3處理下,兩品種棉花幼苗的根鮮重、葉鮮重和莖鮮重相對于N處理均有所增加,說明SA外施會對植物的生物量分配模式有一定影響。尤其在 T2(0.05 mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1SA葉面噴施)處理下,中棉所41號棉花幼苗根鮮重、葉鮮重和莖鮮重相對于N處理分別增加了48.54%、16.77%、23.57%,中棉所 49號分別增加了 41.65%、14.80%、30.45%,由此可以看出外源SA浸種和葉面噴施對棉花受到的鹽脅迫傷害具有一定的緩解作用,且SA對根部的緩解作用較顯著。
前人認(rèn)為ABA是調(diào)節(jié)與鹽脅迫相關(guān)基因表達(dá)的信號物質(zhì)[18]。當(dāng)植物感受到滲透脅迫時,體內(nèi)ABA含量會急劇上升[19],可增加植物對 Ca2+的吸收,有利于保持細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,進(jìn)一步增強(qiáng)植物的抗逆性[20-21]。ABA含量的增加有利于提高干旱條件下葉片的保水性,減輕細(xì)胞膜的破損程度[22],增強(qiáng)了棉花幼苗對鹽脅迫的抵御能力。本研究表明,外源SA浸種或噴施均可使鹽脅迫下棉花幼苗葉片中ABA含量不同程度下降,說明外源SA可緩解鹽脅迫帶來的傷害,其中 T2表明噴施 0.2 mmol·L-1SA葉面噴施更好地緩解鹽脅迫的傷害。鹽脅迫條件下,外源SA可能通過提高棉花葉片中ABA含量,誘導(dǎo)了與鹽脅迫相關(guān)蛋白的表達(dá),保護(hù)了細(xì)胞膜的穩(wěn)定性,減少大分子等物質(zhì)的外滲,從而提高了棉花幼苗的耐鹽脅迫能力。CTK最明顯的生理作用是促進(jìn)細(xì)胞分裂和調(diào)控其分化和延緩蛋白質(zhì)和葉綠素的降解,延遲衰老[15]。本研究表明當(dāng)棉花幼苗受到滲透脅迫時,體內(nèi)CTK含量顯著下降,細(xì)胞分裂受到阻礙,棉花生長受到抑制。不同濃度的浸種和噴施外源SA可使棉花幼苗CTK含量緩慢增加,促進(jìn)細(xì)胞分裂,保護(hù)了棉花免受鹽脅迫的傷害。ABA和CTK還對光合作用過程有直接影響,ABA能夠降低葉綠體細(xì)胞膜的電勢[23],從而使光合電子的傳遞速率降低[24];而CTK能夠增加 RuBPcase活性,并且促進(jìn)光合電子的傳遞[25]。GA可以加速細(xì)胞分裂、成熟細(xì)胞縱向伸長、節(jié)間細(xì)胞伸長,因此GA的含量影響著棉花的生長狀態(tài)。本試驗表明,棉花幼苗受到鹽脅迫時,GA含量急劇下降,加速了棉花幼苗的衰老和休眠,不同濃度外源SA浸種和噴施均可使棉花幼苗的GA含量緩慢增加,促進(jìn)細(xì)胞分裂,節(jié)間伸長生長,緩解了棉花因鹽脅迫受到的傷害。IAA促進(jìn)細(xì)胞的分裂和伸長。本研究表明:鹽脅迫條件下,棉花幼苗葉片中的IAA含量降低,生長受到抑制。在不同濃度的外源SA浸種和噴施條件下,IAA含量有所增加。外源SA通過提高棉花幼苗葉片脅迫中IAA含量,緩解了因IAA不足而使生長受抑制的程度。
表2 外源SA對鹽脅迫下棉花幼苗根鮮重、葉鮮重、莖鮮重和單株鮮重的影響/(mg·plant-1)Table 2 Effects of exogenous SA on the fresh rootweight,fresh leavesweight,fresh stalksweight and fresh weight per plant of cotton seedling under salt stress
植物的生長和脫落在于生長促進(jìn)物質(zhì)和生長抑制物質(zhì)之間的平衡,羅淑萍[26]研究表明,正常發(fā)育的扁桃幼果中ABA/IAA+GA值始終保持相對平衡。本試驗表明,在N處理下ABA/IAA+GA值明顯增加,說明生長抑制物質(zhì)明顯多于促進(jìn)物質(zhì),在SA外施下兩種物質(zhì)慢慢在恢復(fù)平衡。CTK/IAA比值在外施SA下增高,因為外源SA可以較快促進(jìn)CTK含量的增長,進(jìn)而促進(jìn)棉花幼苗的正常生長。有研究表明,ABA/CTK的比值增大,葉片衰老加深[16-17],本試驗表明在外源 SA處理下 ABA/CTK比值明顯降低,說明SA對降低ABA含量、提高CTK含量具有明顯的作用。
鹽脅迫對植物的生長抑制表現(xiàn)較為顯著,本試驗表明0.60%NaCl脅迫處理下植物生長受到了抑制,棉花幼苗株高、根鮮重、莖鮮重、葉鮮重都明顯降低,然而外施SA可緩解棉花幼苗受到的鹽害,尤其在 T2(0.05mmol·L-1SA浸種 +0.2 mmol·L-1SA葉面噴施)處理下表現(xiàn)更為明顯,從兩個品種的增幅來看:根鮮重>莖鮮重>葉鮮重,說明外施SA可增加生物量在根系的分配,有利于根對水分和營養(yǎng)的獲取,從而使植株生長能力增強(qiáng)。Colmer[27]研究表明,耐鹽性植物會通過主動擴(kuò)大根系分布來適應(yīng)逆境條件,本試驗中在外源SA作用下,中棉所41號與中棉所49號的株高、根鮮重、莖鮮重及葉鮮重的增加均可說明SA對棉花幼苗的鹽脅迫有顯著的緩解作用。
對于棉花而言,提高苗期耐鹽性是增強(qiáng)棉花整個生育期耐鹽性的關(guān)鍵,不同濃度的外源SA處理可以不同程度的緩解鹽脅迫帶來的傷害,使植物激素恢復(fù)一定的動態(tài)平衡,促進(jìn)棉苗自我調(diào)節(jié)正常生長,而外源 0.05mmol·L-1SA浸種和葉面 0.2mmol·L-1SA噴施對于緩解0.6%NaCl脅迫帶來的傷害是最有效的。本試驗的不足點是未在分子水平進(jìn)行深入探索外源SA緩解鹽脅迫傷害的作用。
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Effects of exogenous salicylic acid on hormone contents and grow th characteristics of cotton seedlings under salt stress
LIXing-xing,WANG Li-hong,GAO Li-li,ZHANG Ju-song
(College of Agronomy,Xinjiɑng University/Reseɑrch Center of Cotton Engineering,Ministry of Educɑtion,Urumqi,Xinjiɑng 830052,Chinɑ)
Zhongmiansuo 41 and Zhongmiansuo 49 were used as the experimentalmaterials,in pot experiment to study the effects of exogenous salicylic acid(SA)on the hormone level and growth characteristics of cotton seedlings under salt stress.The results showed:(1)Under 0.6%NaCl stress,ABA content of cotton seedling leaves increased,CTK,GA and IAA content decreased,and under the 0.05 mmol·L-1SA soaking with 0.2 mmol·L-1spraying treatment,ABA content of Zhongmiansuo 41 and Zhongmiansuo 49 seedlings decreased by 59.14%and 76.71%respectively,CTK,GA,IAA content increased by 55.39%,21.05%,22.39%and 17.08%,12.5%,18.20%respectively,indicating that SA treatment can effectively alleviate the salt stress injury;(2)Under 0.6%NaCl stress treatment,ABA/IAA+GA,CTK/IAA and ABA/CTK values increased,decreased and increased again,under the0.05mmol·L-1SA soakingwith 0.2 mmol·L-1spraying treatment,ABA/IAA+GA and ABA/CTK values of Zhongmiansuo 41 and Zhongmiansuo 49 seedlings decreased by 63.40%,74.03%,71.66%and 79.99%respectively,CTK/IAA values increased by 28.41%and 21.18%,indicating that SA can make seedlings restore the dynamic balance of hormones and promote the growth of seedlings;(3)Under0.6%NaCl stress,cotton seedling height,root fresh weight,stem freshweight and leaf fresh weight decreased,different concentrations of exogenous SA soaking and sprayingmade them recovered,root performancewas themost obvious,the 0.05mmol·L-1SA soaking with 0.2 mmol·L-1spraying treatment under 0.6%NaCl stress,the plant fresh weightof the two varieties of cotton seedlingwere increased by 24.20%and 22.39%.SA can change regulation of hormone content in cotton seedlings to improve cotton seedling salt tolerance,the alleviation effect of 0.05mmol·L-1SA soaking and 0.2mmol·L-1spraying treatment on cotton seedlings under salt stresswas obvious.
exogenous salicylic acid;cotton seedling;salt stress;hormone;growth index
S332.6
A
1000-7601(2017)05-0216-07
10.7606/j.issn.1000-7601.2017.05.32
2016-06-16
2016-08-07
國家“十二五”科技支撐項目(2014BAD11B02)
李星星(1993—),女,河南商丘人,碩士,研究方向為棉花逆境生理。E-mail:917070927@qq.com。
張巨松(1963—),男,江蘇江都人,教授,主要從事作物高產(chǎn)栽培生理生態(tài)研究。E-mail:xjndzjs@163.com。