新型植物激素对翅碱蓬生长的调控机理

近年来,研究发现滨海湿地优势植被翅碱蓬(Suaeda salsa)逐年退化,目前关于翅碱蓬的研究主要集中在其退化原因上,而关于如何修复翅碱蓬退化鲜有研究。植物激素是能够调控植物生长发育的一种小信号分子,通过施加外源植物激素研究其对翅碱蓬生长的作用机制,在修复翅碱蓬退化方面具有重要selleck MDV3100意义。本研究以辽河口湿地翅碱蓬为研究对象,通过对翅碱蓬叶片施加低浓度(0.1 mg/L)、中浓度(0.3 mg/L)、高浓度(0.5 mg/L)的2,4-表油菜素内酯(2,4-Epibrassinolide,EBR)以及低浓度(0.1μmol/L)、中浓度(1μmol/L)、高浓度(10μmol/L)的独角金内酯(Strigolactones,SLs)类似物GR24进行盆栽实验。基于翅碱蓬生长参数、关键代谢物以及碳、氮稳定同位素组成,探究EBR和GR24对翅碱蓬生长的调控机理。研究所得结论如下:(1)通过测定翅碱蓬生物量、光合参数及其产物和抗氧化酶活性,探究EBR和GR24对翅碱蓬生长的影响。研究结果表明,低、中浓度EBR和中浓度GR24增加了翅碱蓬生物量,而高浓度EBR降低了翅碱蓬生物量。EBR和GR24可以促进翅碱蓬光合作用,其中,中浓度EBR促进效果最佳。EBR和GR24也提高了翅碱蓬抗氧化能力。(2)通过测定内源植物激素含量、油菜素内酯(Brassinolide,BL)和SLs生物合成及信号传导路径中的关键物质含量和酶活性、氨基酸和可溶性蛋白含量,研究EBR和GR24对翅碱蓬内源植物激素代谢的影响机制。研究结果表明,施加不同浓度EBR抑制了翅碱蓬叶中乙烯(ETH)生物合成,中、高浓度EBR促进了BL生物合成。高浓度EBR会促进翅碱蓬SLs的生物合成,并增加其内源脱落酸(ABA)含量。而施加不同浓度GR24都促进翅碱蓬SLs生物合成,抑制叶中ETH生物合成。同时,高浓度GR24抑制翅碱蓬BL生物合成,增加内源ABA含量。此外,在施加不同浓度EBR和GR24后,翅碱蓬Medical error地上部可溶性蛋白含量降低。低、中浓度EBR增加了翅碱蓬叶中氨基酸含量。(3)通过测定C、N含量及其稳定同位素组成,探究EBR和GR24对翅碱蓬生长的作用机理。研究结果表明,翅碱蓬地下部水分利用效率(WUE)显著高于地上部。施加不同浓度EBR,提高了土壤氮有效性和氮转化。低、中浓度EBR增强了翅碱蓬对N的吸收,提高了翅碱蓬地下部氮利用效率(NUE),而高浓度抑制地下部NUE并降低其体内C、N含量,分别降低31.17%、22.22%。施加不同浓度GR24,中浓度GR24增加翅碱蓬体内N含量及其根中δ~(15)N值,降低了叶中δ~(15)N值,N含量增加了25.93%。而高浓度GR24降低翅碱蓬体内N含量及其根中δ~(15)N值,增加了翅碱蓬叶中δ~(15)N值LGK-974配制,N含量降低了25.93%。总之,通过上述研究发现,低、中浓度EBR和中浓度GR24不同程度促进了翅碱蓬生长,这为修复翅碱蓬退化提供了新依据。