抗氧化系统参与水杨酸诱导烟草幼苗抗冷性提高的生化机制

作     者：孔春艳 赵静 徐照丽 龚明 KONG Chunyan;ZHAO Jing;XU Zhaoli;GONG Ming

作者机构：云南师范大学生命科学学院/生物能源持续开发利用教育部工程研究中心/云南省生物质能与环境生物技术重点实验室云南昆明650500 云南省农业科学院甘蔗研究所云南开远661699 云南省烟草农业科学研究院云南昆明650021 

出 版 物：《热带作物学报》 (Chinese Journal of Tropical Crops)

年 卷 期：2023年第44卷第1期

页      面：154-166页

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(No.31860062) 中国烟草总公司云南省公司科技计划项目(No.2011YN08,2019530000241012)。 

主　　题：烟草幼苗 水杨酸 低温胁迫 抗冷性 抗氧化系统 

摘      要：烟草苗期冷害是影响烟草农业生产的一个重要问题,通过各种农艺措施来提高烟苗抗冷性有重要的实际意义。以2个烟草主栽品种‘云烟97’和‘K326’为材料,用浓度为0、0.5、1.0、1.5 mmol/L的水杨酸(SA)对其幼苗进行预处理后进行10℃的低温处理12 d。结果表明,与未处理的对照相比,SA预处理能显著降低‘云烟97’和‘K326’幼苗在低温胁迫过程中叶片的丙二醛(MDA)含量和电解质渗漏率,减缓干物质的消耗速度,增加叶绿素含量和增强根系活力,改善幼苗的根长、表面积、体积和根尖数,促进根系的生长,最终提高烟草幼苗的抗冷性。不同品种有不同的适宜的SA浓度,‘云烟97’的最适浓度为1.5 mmol/L,‘K326’的最适浓度为1.0 mmol/L;SA预处理后,与未预处理的对照相比,在进入低温处理前和低温处理期间,烟草幼苗抗氧化系统中的主要抗氧化剂还原型抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量均保持在较高的水平,而氧化型ASA和GSH含量则保持在较低水平,还原型抗氧化剂在总抗氧化剂中的比例提高;主要的抗氧化酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)、愈创木酚过氧化物酶(GPX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和超氧化物歧化酶(SOD)均保持较高的活性。这些结果表明,SA预处理后,与未处理对照相比,烟草幼苗均能保持较高的还原型抗氧化剂水平和抗氧化酶活力,并且在低温胁迫期间依然能维持较高的抗氧化能力,这是SA处理能诱导烟草幼苗抗冷性提高的重要生化基础。研究结果不仅对烟草抗冷育苗有参考意义,也对其他农作物、蔬菜的育苗和早期栽培有借鉴作用。