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喷施ALA对紫花苜蓿耐热性的诱导效应

2019-11-07李宛宣王世敏

草地学报 2019年5期

李宛宣,王世敏,赵 雁

(1. 云南农业大学园林园艺学院, 云南 昆明 650201; 2. 昭通学院农学与生命科学学院,云南 昭通 657000)

5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,ALA)广泛存在于细菌、真菌和动植物细胞中,是叶绿素、维生素和亚铁红素等所有四氢吡咯化合物的合成前体[1-2]。ALA也是一种潜在的植物生长调节剂,能增加植物叶绿素的相对含量,提高植物光合作用,调控植物生长和产量,如月季(Rosahybrida)[3]、彩色马蹄莲(Zantedeschiahybrida)[4]、马铃薯(Solanumtuberosum)[5]和水稻(Oryzasativa)[6]。给植物喷施ALA溶液有利于提高植物对多种非生物胁迫的抗性[7],ALA可以提高叶片中的抗氧化酶(过氧化物酶(Peroxidase,POD);抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX);超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)等)活性,提高植株清除活性氧(Reactive oxygen species,ROS)的能力,降低丙二醛(Malonydialdehyde,MDA)含量和相对电导率,控制膜脂过氧化物的产生和大量电解质的外渗,稳定生物膜的完整性,增强葡萄(Vitisvinifera)的抗盐性[8]和玉米(Zeamays)的抗冷性[9]。此外,ALA还能通过保护光系统II、提高光合运转速率,增强小麦(Triticumaestivum)[10]和草地早熟禾(Poapratensis)的抗旱性[11];能通过上调关键基因表达量,增强黄瓜(Cucumissativus)的抗热性[12]和油菜(Brassicanapus)的抗盐性[13]。

紫花苜蓿(MedicagosativaL.)是世界范围内广泛栽培的豆科牧草,具有地面覆盖率(10%~100%)大、根系深而发达、固氮能力强的特点,也是改善生态环境的优良草种[14-16],但高温是限制其在热带和亚热带地区应用的非生物胁迫之一[17]。高温胁迫会诱导紫花苜蓿细胞产生高浓度的ROS,进而破坏细胞膜系统的相对完整性,导致MDA含量和相对电导率上升,因此MDA含量和相对电导率常作为衡量高温胁迫下植物受害程度的指标[18-19]。此外,高温胁迫还会降低紫花苜蓿的光合作用和呼吸效率,造成植物叶片萎焉、生长缓慢和病虫害增多,影响其产量和品质[20-22]。……

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