LI Xuefen,TIAN Xuping,LI Wentao.Effects of EBR and MT on the Photosynthetic Physiology of Lily Seedlings Under Salt Alkali Stress[J].Northern Horticulture,2024,(19):52-61.[doi:10.11937/bfyy.20241043]
盐碱胁迫下2,4-表油菜素内酯和褪黑素对百合幼苗光合生理的影响
- Title:
- Effects of EBR and MT on the Photosynthetic Physiology of Lily Seedlings Under Salt Alkali Stress
- 文章编号:
- 1001-0009(2024)19-0052-10
- Keywords:
- 2; 4-epibrassinolide; melatonin; complex salt alkali stress; lily; ion balance
- 分类号:
- S 644.1
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 以‘西伯利亚’百合种球为试材，采用室内盆栽试验的方法，研究了中度（150 mmol·L-1）盐碱胁迫下叶施2,4-表油菜素内酯（EBR）、褪黑素（MT）及其复合处理对百合幼苗生长、光合和叶绿素荧光参数、离子转运及抗氧化系统的影响，以期为二者缓解百合盐碱胁迫提供参考依据。结果表明：盐碱胁迫下百合株高、叶表面积以及生物量显著下降，施用EBR和/或MT可以缓解百合受到的生长抑制。150 mmol·L-1盐碱胁迫下，与喷施清水对照（CK）处理相比，EBR+MT处理的SPAD值增加37.2%，百合地上部和地下部N含量分别增加83.6%和40.7%，叶绿素荧光参数中PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）和光化学淬灭系数（qP）分别增加14.6%、42.9%和50.0%，而非光化学淬灭系数（NPQ）下降9.2%，净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）和气孔导度（Gs）分别增加56.3%、29.7%和42.7%，胞间二氧化碳（Ci）下降19.3%。150 mmol·L-1盐碱胁迫下，百合地上部和地下部Na+含量增加，而K+含量下降，EBR+MT处理后百合地上部和地下部K+/Na+值分别增加110.9%和98.8%；同时，施用EBR和/或MT处理能够促进百合Cu/Zn-SOD、POD以及CAT基因的表达，激活抗氧化酶SOD、POD以及CAT活性。综上所述，施用EBR和/或MT处理均能够不同程度的提高百合SPAD值，减缓盐碱胁迫对PSⅡ光系统的抑制，维持植物体内Na+和K+的平衡，激活SOD、POD和CAT等抗氧化酶基因表达并提高酶活性，促进百合株高和生物量的增加，其中以复合喷施EBR+MT处理下百合幼苗的抗盐碱性效果更好。
- Abstract:
- Taking lily bulbs from ‘Siberia’ as the test materials，an indoor potted experiment was conducted to investigate the effects of foliar application of 2,4-epibrassinolide (EBR)，melatonin (MT)，and their complex treatments on the growth，photosynthesis，chlorophyll fluorescence parameters，ion transport，and antioxidant system of lily seedlings under moderate salt alkali stress，in order to provide reference for both parties to alleviate lily salt alkali stress.The results showed that under salt alkali stress，the height，leaf surface area，and biomass of lilies significantly decreased.The application of EBR and/or MT could alleviate the growth inhibition of lilies.Under 150 mmol·L-1 saline alkali stress，compared with the control (CK) treated with water spray，the SPAD value of EBR+MT treatment increased by 37.2%，and the N content in the aboveground and underground parts of lilies increased by 83.6% and 40.7%，respectively.Among the chlorophyll fluorescence parameters，the maximum photochemical efficiency (Fv/Fm)，potential activity (Fv/Fo)，and photochemical quenching coefficient (qP) of PSⅡ increased by 14.6%，42.9%，and 50.0%，respectively，while the non photochemical quenching coefficient (NPQ) decreased by 9.2%，and the net photosynthetic rate (Pn) increased by 14.6%，42.9%，and 50.0%，respectively The transpiration rate (Tr) and stomatal conductance (Gs) increased by 56.3%，29.7%，and 42.7%，respectively，while intercellular carbon dioxide (Ci) decreased by 19.3%.Under 150 mmol·L-1 saline alkali stress，the Na+ content in the aboveground and underground parts of lilies increased，while the K+ content decreased.After EBR+MT treatment，the K+/Na+values in the aboveground and underground parts of lilies increased by 110.9% and 98.8%，respectively.The simultaneous application of EBR and/or MT treatment could promote the expression of Cu/Zn SOD，POD，and CAT genes in lilies，and activate the activities of antioxidant enzymes SOD，POD，and CAT.In conclusion，the application of EBR and/or MT treatments can increase the SPAD value of lilies to varying degrees，slow down the inhibition of salt alkali stress on the PSⅡ photosystem，maintain the balance of Na+ and K+ in the plant，activate the expression of antioxidant enzyme genes such as SOD，POD，and CAT，and increase enzyme activity，promoting the increase of lily plant height and biomass.Among them，the salt alkali resistance of lily seedlings was better under the combined application of EBR+MT treatment.
参考文献/References:
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备注/Memo
第一作者简介：李雪芬（1982-），女，硕士，副教授，现主要从事园林植物栽培生理等研究工作。E-mail:lxf711@126.com.基金项目：国家自然科学基金资助项目（32100255）；四川省教育厅景观与游憩研究中心科研资助项目（JGYQ2023023）。收稿日期：2024-03-14