外源水杨酸对镉胁迫下大豆生理特性和抗逆基因表达的影响

作     者：王子然 鲁一薇 杨婧怡 王成龙 宋亚萍 马金虎 

作者机构：山西农业大学农学院 河北省农林科学院谷子研究所/国家谷子改良中心/河北省杂粮研究实验室 山西农业大学创新创业学院 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：山西省重点研发计划项目(201803D221011-5)资助 

主　　题：大豆 水杨酸 镉胁迫 种子萌发 幼苗生长 基因表达 

摘      要：研究镉（Cd）对大豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫伤害及外源SA的缓解作用。以大豆品种“中黄13为试材，采用纸间发芽法和水培法。研究Cd和外源SA对大豆种子萌发、种胚和幼苗抗氧化系统、幼苗光合特性、营养元素吸收转运和抗逆基因表达的影响。2.5 μmol L-1CdCl2胁迫诱发大豆种胚和幼苗氧化损伤，抑制幼苗对营养元素的吸收和转运、降低幼苗光合作用，进而抑制大豆种子萌发和早期幼苗的生长。添加50 μmol L-1SA可减轻Cd对种胚和幼苗的氧化胁迫伤害，降低Cd在幼苗中的积累，促进幼苗对营养元素的吸收和转运、增强幼苗光合作用。Cd胁迫下，添加SA幼苗生长7 d，幼苗叶片H2O2、O2ˉ和MDA含量分别比Cd胁迫处理降低46.31%、29.85%和37.89%。根系H2O2、O2ˉ和MDA含量分别比Cd胁迫处理降低59.24%、46.30%和46.84%。幼苗叶中Cd含量比Cd胁迫处理降低63.50%，幼苗叶中Ca、Cu、Fe、Mg、Zn等元素含量比Cd胁迫处理分别增加84.45%、110.00%、192.50%、145.13%、141.20%，幼苗根中Ca、Cu、Fe、Mg、Zn等元素含量比Cd胁迫处理分别增加186.13%、472.72%、89.45%、198.05%、130.05%，幼苗净光合速率(Pn)、PSⅡ最大光合效率(Fv/Fm)比Cd胁迫处理提高137.60%和24.99%。外源SA通过诱导上调大豆幼苗抗氧化系统基因表达，下调参与Cd转运蛋白基因DMT、IRT和MT1表达量，诱导抗氧化酶活性提高、降低幼苗对Cd的吸收，促进幼苗对营养元素的吸收和转运、增强幼苗光合作用，缓解Cd对大豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫伤害。