几种生物刺激素对草莓SnRK1酶活及植株耐盐性的影响

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SnRK1作为关键开关调节植物碳代谢和能量平衡,并且能够激活植物对高盐胁迫的防卫系统。苯并噻二唑(BTH)、β-氨基丁酸(BABA)、水杨酸(SA)和超敏蛋白在植物生长发育及抵御逆境胁迫中起重要作用。几种生物刺激素与SnRK1激酶的关系前人未见报道。本试验以‘妙香7号’草莓为试材,先探究喷施不同浓度BTH、BABA、SA和超敏蛋白一天内对草莓碳代谢、SnRK1酶活、SnRK1下游5个基因相对表达量的影响,并确定最佳浓度。随后探究了150 mg?L-11 BTH、0.2 mmol?L-1BABA、100μmol?L-1SA和1:1000超敏蛋白以及其复合剂在一个月内对草莓SnRK1酶活及其下游5个基因的相对表达量及草莓植株生长的影响。最后研究了喷施几种生物刺激素及其复合剂后盐胁迫草莓SnRK1酶活及植株生长的变化,来研究4种植物生物刺激素对草莓耐盐性的影响及与SnRK1的联系。主要研究结果如下:1.不同浓度BTH、BABA、SA、超敏蛋白喷施处理草莓叶片可以在12 h内提高草莓SnRK1酶活,其中150 mg?L-11 BTH、0.2mmol?L-11 BABA、100μmol?L-1SA和1:1000超敏蛋白作用效果最好,与对照相比在处理第4个小时SnRK1酶活分别提高了24.04%、15.92%、22.48%、26.59%,BTH和超敏蛋白作用效果最为显著,且在12h时作用效果持续性较好。处理4 h时4种生物刺激素对草莓叶片SnRK1下游基因上调作用明显,尤其FaABCB和FaUDG对4种生物刺激素最敏感,它们分别与植物生长素的运输和糖分变化相关。4种生物刺激素喷施一天内也明显提高草莓叶片净光合速率及可溶性糖和淀粉含量。2.150 mg?L-11 BTH、0.2 mmol?L-11 BABA、100μmol?L-1SA和1:1000超敏蛋白以及其复合剂Ⅰ(150 mg?L-1BTH+0.2 mmol?L-1BABA+100μmol?L-1SA)和Ⅱ(150 mg?L-1BTH+0.2 mmol?L-1BABA+100μmol?L-1SA+1:1000超敏蛋白)处理一个月草莓幼苗的长势明显强于对照,SnRK1酶活在处理后第4天变化不明显,在第15天二次喷施时短时间内有了较大提高且增量高于第一次喷施,且混合使用效果更明显。这说明4种生物刺激素及其复合剂能在短期内影响SnRK1酶活,叠加使用效果更好。3.与未加盐胁迫的对照相比,盐胁迫会明显减弱草莓植株的长势,降低草莓植株SnRK1酶活、净光合速率、荧光参数、SPAD值、CAT和SOD酶活,增加O2-和MDA含量,增加叶片和根系Na+含量,减少K+含量。150 mg?L-11 BTH、0.2 mmol?L-1BABA、100μmol?L-1SA和1:1000超敏蛋白以及其复合剂Ⅰ和Ⅱ预处理后盐胁迫草莓植株可以可以增加叶片的SPAD值,提高叶片的净光合速率和φPSⅡ及Fv/Fm,增强植株光同化能力,缓解盐胁迫对草莓植株生长的伤害,减少叶片细胞的死亡;外源生物刺激素可以有效提高CAT和SOD酶活,减少O2-和MDA的积累,调节细胞渗透势,缓解盐害带来的伤害;外源生物刺激素可以增加草莓叶片和根系对K+的积累,减少对Na+吸收,表明外源生物刺激素可通过调控离子吸收和分配来减轻离子伤害。从几种生物刺激素的处理效果来看,复合剂的作用效果要强于单个生物刺激素的使用。
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