EEB中国农科院资源区划所:NMT发现外源SA促羊草种子吸O2提升排Na+保K+/Ca2+能力提高种子发芽率
基本信息
主题:NMT发现外源SA促羊草种子吸O2提升排Na+保K+/Ca2+能力提高种子发芽率
期刊:Environmental and Experimental Botany
影响因子:4.027
研究使用平台:NMT植物耐盐创新平台
标题:Exogenous salicylic acid signal reveals an osmotic regulatory role in priming the seed germination of Leymus chinensis under salt-alkali stress
作者:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所程宪国、陈红娜
检测离子/分子指标
Ca2+、K+、Na+、O2
检测样品
羊草种子,种子胚顶部
渗透调节剂在提高植物种子活力以应对非生物胁迫方面起着重要的调节作用。但种子萌发率较低一直是限制羊草繁殖的障碍因素,特别是在盐碱化的土壤中。本研究通过水杨酸浸种处理羊草种子,探讨外源水杨酸是否参与盐碱胁迫下羊草种子萌发的渗透调节。本文报道了水杨酸对促进羊草种子发芽率的诱导作用。数据表明,盐碱胁迫下,外源水杨酸促进了羊草萌发种子中O2的内流,从而提高了呼吸强度,引发了萌发种子的一系列生理变化。外源水杨酸通过调节Na+、K+、Ca2+等离子以及脯氨酸、可溶性糖等相容代谢产物的积累,平衡渗透势,降低质膜的渗透损伤。外源水杨酸处理增加了盐碱胁迫下羊草种子Na+的外排,抑制了K+和Ca2+的外排,从而降低了盐碱胁迫下羊草种子萌发过程中Na+的积累,使更多的K+和Ca2+保留下来,从而提高了羊草种子萌发过程中抗氧化酶的活性,减轻了损伤,促进了信号因子H2O2的积累,提高了羊草种子的发芽率。
离子/分子流、离子浓度成像实验处理方法
选取0.1 mM 水杨酸(SA)、蒸馏水(对照)处理,盐碱土培养3 d后的羊草种子测定Na+、K+、Ca2+流速,另外选取0.1 mM 水杨酸和对照浸种12 h后和盐碱土培养3 d后的羊草种子进行O2的测定。图1. 羊草种子O2吸收。
其他实验结果
-
外源SA提高了羊草种子的活力和发芽率。
-
盐碱胁迫下外源SA影响了种子休眠。
-
盐碱胁迫下外源SA激活了羊草种子抗氧化酶系统。
-
外源SA缓解了盐碱胁迫对质膜的损伤。
-
盐碱胁迫下外源SA改变了Na+、K+和Ca2+的积累。
-
盐碱胁迫下外源SA触发转录水平的变化。
测试液
0.1 mM CaCl2, 0.1 mM KCl, 0.5 mM NaCl, 0.3 mM MES, 0.2 mM Na2SO4, pH 6.0仪器采购信息
-
据中关村NMT产业联盟了解,北京地区的北京大学、中国农业大学、首都师范大学分别于2019年、2015年、2006采购了美国扬格公司的非损伤微测系统。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.envexpbot.2021.104498
感谢本文一作,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所陈红娜博士校稿
标签: Ca2+, K+, Na+, O2, 引物, 水杨酸, 渗透平衡, 盐碱胁迫, 种子萌发, 羊草