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过氧化氢提高燕麦幼苗耐碱性的活性氧代谢和渗透调节

2018-03-04刘建新欧晓彬王金成刘秀丽甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室陇东学院生命科学与技术学院甘肃庆阳745000

草业学报 2018年2期

刘建新,欧晓彬,王金成,刘秀丽(甘肃省高校陇东生物资源保护与利用省级重点实验室,陇东学院生命科学与技术学院,甘肃 庆阳 745000)

土壤盐碱化是制约农业发展的重要因素之一。中国盐碱土面积3.467×107hm2(不包括滨海滩涂),其中碱土面积为8.667×105hm2[1]。研究表明,盐碱土中碱性盐(Na2CO3和NaHCO3)对作物的胁迫(简称碱胁迫)与中性盐(NaCl和Na2SO4)胁迫(简称盐胁迫)是两种相关但有本质区别的不同类型胁迫[2],碱胁迫的伤害远大于盐胁迫[3]。然而,关于盐碱胁迫的研究多集中在盐胁迫方面,碱胁迫研究鲜见报道。燕麦(Avenanuda)是禾本科燕麦属一年生小杂粮作物,其籽粒不仅蛋白质、脂肪和β-葡聚糖等营养成分丰富,还对血糖、血压和血脂升高控制具有明显功效[4]。甘肃省燕麦种植地NaHCO3的含量远高于Na2CO3,成为燕麦壮苗形成和产量提高的重要限制因素[5]。因此,探究提高燕麦幼苗耐碱性的技术途径具有重要实际意义。

过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)是植物代谢过程中产生的具有毒害作用的活性氧,但新近研究发现,低浓度H2O2作为信号分子参与植物对盐碱胁迫适应的调控[6]。研究表明,H2O2作为根源信号介导盐胁迫诱导的蚕豆(Viciafaba)气孔关闭[7];外源H2O2能够缓解氧化损伤和促进胁迫蛋白表达增强小麦(Triticumaestivum)耐盐性[8],并减轻受旱黄瓜(Cucumissativus)叶绿体膜的伤害[9],提高葡萄(Vitis)抗冷性[10]和水稻(Oryzasativa)镉胁迫耐性[11]。外源H2O2是否参与碱胁迫燕麦生理响应调控,从而提高燕麦耐碱性,目前研究未见报道。本试验以甘肃省广泛种植的‘定莜6号’燕麦新品种为材料,研究喷施H2O2对NaHCO3胁迫下幼苗生长及叶片活性氧代谢和渗透调节的影响,探讨H2O2提高燕麦耐碱性的作用及其生理机制,以期为燕麦耐盐碱栽培提供理论依据。……

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