低温对不同基因型棉种萌发过程中酶活性及激素含量的影响

夏军, 时晓娟, 郝先哲, 李楠楠, 田雨, 李军宏, 罗宏海*
石河子大学新疆兵团绿洲生态农业重点实验室, 新疆石河子832003

通信作者:罗宏海;E-mail: luohonghai79@163.com

摘 要:

为探讨低温胁迫对不同基因型棉种萌发阶段的酶活性、渗透调节物质及激素含量的变化, 以不同基因型棉花品种(‘新陆早65’和‘新海35’)为试验材料, 设3个温度处理: 12~15oC、 18~21oC以及25~28oC, 测定了棉花种子萌发期不同阶段超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(FP)、丙二醛(MDA)和过氧化氢(H2O2)含量, 以及赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)、生长素(IAA)和玉米核甘素(ZR)4种内源激素的含量。结果表明, 随温度的下降, 棉种的发芽率、发芽势、发芽指数均呈显著性差异(P<0.05), 且‘新海35’表现出更强的发芽能力; 棉种抗氧化酶活性, 渗透调节物质含量等均升高, 而内源激素含量则呈现降低的变化趋势, 其中‘新海35’的SOD、 POD、 CAT活性和SP、 SS、 ABA、 GA3、 IAA、 ZR含量及GA3/ABA、 IAA/ABA值在低温胁迫下分别比‘新陆早65’高42.34%、 9.53%、 27.53%、27.40%、 10.42%、 29.51%、 91.01%、 37.38%、 39.31%、 25.02%、 6.53%, 而‘新陆早65’的MDA含量及ZR/ABA值分别比‘新海35’高16.09%、 23.68%。相关性分析发现抗氧化酶活性、渗透调节物质含量与内源激素含量存在显著或极显著关系, 与激素比值存在显著或极显著的负相关; 主成分分析发现ABA和SS是影响棉种萌发的主要因素。因此, 海岛棉通过增强抗氧化酶活性, 增加渗透调节物质和内源激素含量, 减少MDA含量, 降低活性氧的积累, 从而加快物质代谢与转换, 表现出更强的耐寒性。

关键词:棉花种子; 基因型; 萌发期; 生理; 内源激素

资助:新疆兵团中青年领军人才计划“棉花高产栽培理论与技 术” (2017CB005)。

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