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棉花起源于亚热带,是喜温好光的作物,其适宜生长温度在20-30℃之间。棉花对低温比较敏感,当日平均温度低于15℃就会对棉花生长造成胁迫。棉花苗期易遭受倒春寒,受到低温伤害。油菜素内酯(BRs)是一类甾醇植物激素,在植物生长发育中起着不可替代的作用,同时其在植物适应或抵抗逆境胁迫中也具有重要作用。因此本试验研究了低温胁迫下2,4表油菜素内酯(EBR)对棉花幼苗生长、生理特征以及在转录水平的影响,主要结果和结论如下:(1)室内条件下,中棉所60和鲁棉研28在4℃低温处理前叶面分别喷施0.05 mg·L-1、0.1mg·L-1、0.2 mg·L-1、0.5 mg·L-1、1 mg·L-1EBR和蒸馏水。研究发现,低温胁迫后叶片中MDA(丙二醛)含量和REC(相对电导率)显著升高,鲁棉研28叶片中MDA含量和REC比中棉所60显著增高,表明鲁棉研28对低温可能更为敏感。外源喷施EBR可以显著降低鲁棉研28和中棉所60叶片中MDA含量和REC增加的幅度;同时,外源喷施适宜浓度EBR较喷施蒸馏水可以显著提高叶片中脯氨酸含量、Pn(净光合速率)、气孔导度、最大光化学效率和基于吸收光能的性能指数、植株的鲜重和干重。外源EBR对以上生理指标的影响表现为随着EBR浓度增加,这些生理指标降低或增加的幅度先增大后减小,中棉所60喷施0.1 mg·L-1 EBR对缓解低温伤害的效果最好,鲁棉研28喷施0.2 mg·L-1 EBR效果最好。(2)在大田条件下,鲁棉研28和中棉所60于低温胁迫来临之前,叶面分别喷施0.1 mg·L-1、0.2 mg·L-11 EBR和蒸馏水。3d后测定生理指标发现,外源喷施EBR较喷施蒸馏水叶片REC显著降低、叶绿素含量、最大光化学效率(FV/FM)和基于吸收光能的性能指数PIABS、光反应中心活性和电子传递能力显著提高,棉花植株的鲜重和干重分别提高7.8%-33.6%和30.9%-41.5%。中棉所60用0.1 mg·L-1 EBR处理效果较好,鲁棉研28用0.2 mg·L-1 EBR处理效果较好。(3)鲁棉研28在4℃低温处理前叶面分别喷施0.2 mg·L-11 EBR和蒸馏水,6h、12h、24h后取叶片测转录组。在6h、12h和24h喷施EBR较喷施蒸馏水显著差异表达基因分别为282、85和4000个。24h显著差异基因GO注释主要富集到响应胁迫、防御响应、蛋白质折叠、转录因子和ADP结合。KEGG富集到氨基酸生物合成、植物激素信号转导、氨基酸糖和核酸糖代谢、谷胱甘肽代谢等17个代谢通路,显著差异表达的基因中与叶绿素、类囊体、光系统Ⅰ相关的基因均上调;编码乙烯合成途径中的ACO酶、信号转导途径ERFs、赤霉素信号途径中SLY的基因表达量均显著下调;编码谷胱甘肽-S-转移酶(GSTs)、脱氢抗坏血酸过氧化物酶(DHAR2、DHAR3)、抗坏血酸还原酶(GXP6、GXP1)基因均上调。分析发现外源EBR提高棉花抗低温作用可能是通过抑制乙烯合成和信号转导、提高抗氧化能力和对光合作用的保护等途径实现的。