乙烯对盐胁迫下紫花苜蓿种子萌发和幼苗生长的影响及其机制的研究

发布时间：2020-05-17 05:14

【摘要】：土壤中的盐分是影响植物生长和产量最常见的胁迫之一,因此,植物会产生一系列形态、生理和生化的变化,使其能够适应盐渍生长条件。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种多年生根茎发达的草本豆科植物,因其适口性好且富含蛋白质,在欧亚大陆和世界各地广泛种植,而盐碱地环境会降低其产量。本研究在氯化钠(Sodium Chloride,NaCl)溶液中外源添加乙烯利(Ethephon,ETH)、1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-Amino-1-Cyclopropanecarboxylic Acid,ACC)及硫代硫酸银(Silver Thiosulfate,STS)处理紫花苜蓿,测定紫花苜蓿种子萌发期相关生理指标含量并检测乙烯(Ethylene,ET)相关基因的表达量,分析乙烯在盐胁迫紫花苜蓿种子萌发过程中的调控机理,为盐碱土的改良和提高苜蓿在盐碱地的产量提供理论基础。主要结果如下:1.在NaCl胁迫的初始阶段,植物主要经历快速的渗透胁迫和缓慢的离子胁迫两个阶段,渗透胁迫影响紫花苜蓿幼苗的生长,而离子胁迫影响紫花苜蓿种子的萌发。2.盐胁迫时加入ETH后引起丙二醛(Malondialdehyde,MDA)和过氧化氢(Hydrogen Peroxide,H_2O_2)积累量的减少以及过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性的增强,在一定程度上提高了紫花苜蓿的抗氧化能力,减少有害物质的积累,降低了紫花苜蓿细胞膜系统受氧化损伤的程度;盐胁迫时,加入ETH、ACC、STS后紫花苜蓿体内脯氨酸(Proline,PRO)含量上升,提高了紫花苜蓿耐盐性;而在盐溶液中加入STS能够降低POD活性,抑制紫花苜蓿种子萌发;所以通过在盐环境中外源添加ETH和ACC,能够提高紫花苜蓿在盐碱地中的存活率。3.NaCl会降解紫花苜蓿叶片中的叶绿素,并且叶片的生长和植株的生长会受到影响,但是ETH和ACC可以提高叶片中的叶绿素含量,而且促进其叶片生长。4.盐胁迫时,外源添加ETH和ACC能够使紫花苜蓿种子萌发率提高到对照组(蒸馏水处理)水平,且ACC具有缓解盐胁迫抑制紫花苜蓿根和苗生长的作用;外源添加STS会抑制紫花苜蓿种子萌发,但是会促进其根和苗的生长。通过分析乙烯合成及信号途径相关基因的表达量,发现乙烯在盐胁迫中的调控机理如下:ETH通过降低MsACO和MsERF8基因的表达量,促进紫花苜蓿叶片在盐碱地环境中的生长,且过表达MsERF11基因提高紫花苜蓿在盐碱地中的发芽率;ACC通过提高MsERF11基因表达量和参与褪黑素(Melatonin,MT)代谢途径提高紫花苜蓿在盐碱地中的发芽率;STS通过降低MsACO和MsERF8基因的表达量,促进紫花苜蓿在盐碱地环境中根和苗的生长,且通过降低MsERF11基因表达量,抑制紫花苜蓿种子在盐碱地环境中的萌发。
【图文】：

甘露醇对不同占CK:蒸馏水AS:250mMNaCIGI

3甘宠
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S541.9

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本文编号：2667996