外施EBR对冬草莓抗冷性的影响

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冬草莓的开花结果期大多在冬季,易造成低温损伤,研究草莓花期的低温防御措施对草莓生产具有较大的经济和社会意义。油菜素内酯(BR,Brassinosteroid)作为活性最高、广谱、无毒的植物生长激素,能有效提升植物抗冷性,因此应用前景良好。本试验以白天10℃,夜间4℃为低温胁迫条件,以正处于开花期的‘红颜’(Fragaria×ananassa cv.Benihoppe)草莓植株为材料。在草莓叶片上喷施不同浓度2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)和芸苔素唑(Brassinazole,Bz),研究草莓叶片的形态指标、细胞膜稳定性、抗氧化作用、光合作用及BRs相关基因(FaBRI1、FaBZR1、Fa DWF4、Fa COR15)的表达量,来探究草莓在低温条件下对外施EBR的响应及其机制,期望为冬草莓栽培中防御低温冷害提供一种有效、便捷和实惠的措施。试验结果表明,草莓在低温胁迫下,外施适量EBR能有效提高脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量,提高SOD酶、POD酶、CAT酶的活性,提升净光合效率、蒸腾作用和气孔导度,提高Fm、Fv/Fm、Fv/Fo和q P的值;降低叶片冷害指数、MDA含量、细胞膜透性、胞间CO2浓度、Fo值和O22-含量。同时,外施适量的EBR在多数时期能提升积极响应低温的FaBZR1和Fa COR15A的相对表达量,抑制消极响应低温的FaBRI1的相对表达量。由此可见,EBR能提升草莓细胞膜稳定性,提高抗氧化能力,促进光合作用,缓解低温对光合系统的伤害,同时诱导低温响应基因的表达,提升草莓的抗冷性。此外,草莓在低温条件下,外施适量的EBR才能获得最佳的BR反应信号,过多会造成不利的影响;施用Bz不一定会降低草莓叶片的抗冷性,但Bz能中和EBR的作用。综合试验结果表明,冬草莓在低温条件下外施1μmol/L EBR效果最佳,而在常温条件下外施0.25μmol/L EBR也有良好的效果。
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