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油菜素内酯对自毒作用下黄瓜幼苗生长的调控效应

李杰  苏一兰  王田涛  杨若鹏  杨萍  
【摘要】:黄瓜(Cucumis sativusL.)是设施栽培的主要蔬菜之一。但黄瓜忌连作,周年生产引起的连作障碍致使减产和品质降低。目前普遍运用嫁接来缓解黄瓜连作障碍,但嫁接植株果实中出现特异性蛋白,可溶性糖、维生素C和游离氨基酸含量降低,影响其特征风味。油菜素内酯(BRs)可以促进植物的生长发育和新陈代谢,参与植物的生理过程,施用适宜浓度的油菜素内酯可提高植物的光合性能,也能增强植物对不利生长环境的抗性,提高抗病、抗逆境能力。目前有关外源BRs缓解黄瓜连作胁迫的研究较少。本研究中以‘长绿1号’黄瓜为试材,用HoagLand营养液水培黄瓜幼苗,用肉桂酸(CA)模拟自毒条件,探讨外源2,4–表油菜素内酯(EBR)对自毒作用下黄瓜幼苗的生长发育、生理特性以及超微结构的影响,为改善黄瓜生长发育和利用植物生长调节剂缓解连作障碍提供理论基础和技术途径。待黄瓜幼苗长至两叶一心时,加入100 mmol·L~(-1)肉桂酸,并添加0.1μmol·L~(-1)外源EBR。共设计4个处理:对照(CK);CK+EBR;CA;CA+EBR。结果表明,自毒作用下,黄瓜叶面积、株高和干、鲜样质量显著降低。外源EBR处理后,叶面积、株高、鲜样质量与干样质量显著增加。自毒作用下,黄瓜幼苗叶绿素a(Chl.a)、叶绿素b(Chl.b)及总叶绿素含量均显著降低,净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)明显下降,胞间CO_2浓度(Ci)明显上升。EBR处理显著增加了叶片中Chl.a、Chl.b和总叶绿素含量,P_n、G_s、T_r显著升高,气孔开度增大,Ci显著降低。EBR还可维持自毒作用下叶绿体和类囊体结构的完整性。与CA相比,CA+EBR处理显著提高了抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性和抗氧化剂(AsA、GSH)含量。自毒作用下,EBR可以提高黄瓜幼苗叶片中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量,降低丙二醛(MDA)含量和活性氧ROS(超氧阴离子、H_2O_2、·OH),减轻电导率和细胞膜相对透性。EBR可显著增强自毒作用下叶片的光合能力,维持叶绿体和类囊体结构的完整性,有效缓解自毒作用引起的膜脂过氧化伤害以及根损伤,降低了自毒胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制作用。

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