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外施肌醇对黄瓜幼苗低温抗性的影响

2021-03-14苗田田余宏军蒋卫杰

中国蔬菜 2021年2期

苗田田 李 强 余宏军 刘 鹏 郝 佳 蒋卫杰

(中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京 100081)

黄瓜(Cucumis sativusL.)起源于亚热带地区,喜温不耐寒,对低温敏感性较高(安志信 等,2006)。我国是世界上黄瓜栽培面积最大的国家,作为设施栽培最重要的蔬菜作物之一,随着设施栽培的普及推广,黄瓜在我国北方地区的反季节栽培中易受到低温影响,引起产量和品质的大幅度下降(李彩霞 等,2019)。在我国冬季和早春栽培中黄瓜受到低温伤害,幼苗生长缓慢或者停止生长,叶片黄化萎缩,严重时能够造成植株死亡(李淑菊等,2020)。因此,提高黄瓜的低温抗性在生产中有重要作用。

肌醇(inositol),又称环己六醇,分子式为C6H12O6,相对分子质量为180.16,有9 种异构体,较重要且普遍存在的是肌肉肌醇(myo-inositol,MI)(杨楠 等,2017),本试验中使用的肌醇即肌肉肌醇。肌醇在植物生长和发育过程中参与信号传导、营养储存、细胞壁生成、渗透调节(Majumder et al.,1997;Loewus &Murthy,2000;Pendaries et al.,2005;Sengupta et al.,2012)等生命活动。肌醇也是抗坏血酸(ascorbate,ascorbic acid,AsA)的底物之一(图1),AsA 作为植物重要的抗氧化剂,在植物受到低温、强光、盐胁迫和干旱等胁迫时含量增加,它是植物体内活性氧(ROS)清除剂(Rao et al.,1995;Mittler,2002;Yurena et al.,2014)。肌醇合成AsA 过程中的关键酶是肌醇加氧酶(MIOX),研究发现,与野生型拟南芥相比,过表达MIOX转基因拟南芥植株AsA 含量增加了2~3 倍(Lorence et al.,2004),过表达MIOX转基因植株叶片肌醇含量显著低于野生型拟南芥肌醇含量(Endres &Tenhaken,2009);在转基因SlMIOX番茄上外施肌醇能够提高AsA 含量,同时提高番茄的逆境抗性(Munir et al.,2020)。

肌醇作为细胞中重要的一类糖类物质,近年来开始受到人们关注。胁迫条件下外施肌醇的水稻、玉米和小麦幼苗抗氧化酶活性显著提高,丙二醛(MDA)和过氧化氢含量显著降低(郭元飞 等,2014;……

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