外源一氧化氮与水杨酸对棉花盐害的缓解作用及其机理研究

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种子萌发和幼苗生长期是棉花一生中的重要生育阶段,对盐胁迫反应较为敏感,促进盐胁迫下棉花种子萌发和幼苗建成,提高棉花幼苗耐盐渍能力,对于提高盐渍逆境下棉花产量有重要意义。本文以棉花(Gossypium hirsutum L.)品种“鲁研棉28号”为试验材料,采用液培和盆栽两种方式,用外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)和水杨酸(SA)进行处理,研究了NO与SA对100mM NaCl胁迫下棉花幼苗生长、叶绿素荧光参数、氧化损伤、渗透调节和抗氧化酶系统的影响,为阐明SNP和SA提高植物耐盐性机制提供一定的理论依据。主要研究结果如下:(1)不同浓度的SNP对盐胁迫下棉花幼苗的缓解效应不同。0.1mM的SNP能显著缓解100mM NaCl胁迫对棉花造成的伤害,促进棉花生长,提高叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、抗氧化酶活性和Pro含量;降低O2·-产生速率、胞间CO2浓度(Ci)和MDA含量;显著减少了棉花对Na的吸收,增加了K的吸收,保持了棉花体内Na+和K+在盐胁迫下的平衡。但是高浓度的SNP对棉花盐胁迫的缓解作用显著降低甚至加重其伤害。(2)盆栽试验条件下,在棉花苗期,将SNP制作成不同缓释颗粒和采用SNP叶面喷施两种添加方式对棉花盐胁迫下的缓解效应与在营养液中添加SNP的缓解效应相似,但是SNP叶面喷施效果最好,其次为缓释SNP颗粒,但制作成缓释颗粒的方式更为省时省力。并且无论是将SNP制作成缓释颗粒还是采用SNP喷叶,都可以缓解盐胁迫对棉花幼苗的毒害作用。(3)0.1mM SNP降低Na和Cl的积累,降低膜脂过氧化和O2.-的产生速率;0.1mM SA可促进K和Mg的吸收以及渗透调节物质的积累,降低H2O2含量;然而与单独添加0.1mMSNP或者0.1mM SA处理相比,添加0.05mM SNP+0.05mM SA的复合处理,对盐胁迫下棉花的缓解效应更明显:可以显著提高叶片中抗氧化酶的活性和矿质营养元素的吸收,抑制了Na向地上部的运输,显著促进盐胁迫下棉花幼苗的生长。(4)与单独叶面喷施0.1mM SNP或者0.1mM SA处理相比,叶面喷施0.1mMSNP+0.1mM SA的复合处理,可以促进矿质元素向地上部转移,提高叶片硝酸还原酶、质膜H+-ATP活性和叶片抗氧化酶活性,清除叶片中的ROS积累,起到对叶绿素的保护作用,促进光合作用,从而提高棉花幼苗的生长。
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