缩节胺浸种提高棉花幼苗根系活力中的活性氧代谢

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1、作物学报ACTAAGRONOMICASINICA2014,40(7):12201226http://zwxb.chinacrops.org/ISSN0496-3490;CODENTSHPA9E-mail:xbzw@chinajournal.net.cnDOI:10.3724/SP.J.1006.2014.01220缩节胺浸种提高棉花幼苗根系活力中的活性氧代谢1,22,*2112王宁田晓莉段留生严根土黄群李召虎12中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室,河南安阳455000;中国农业大学作物化学控制研究中心/植物生长调节剂教育部工程研究中心,北京100193–1摘要:以国欣棉3号

2、为材料,研究200mgL缩节胺(DPC)浸种12h对棉花子叶苗根系活力的影响,并从活性氧(ROS)代谢的角度揭示相关的生理机制。结果表明,DPC浸种显著增强了棉花幼苗的根系活力,根尖部位氯化三苯基四氮唑(TTC)染色光密度为清水对照的1.3倍,TTC法测定的根系活力和呼吸速率分别较对照增加167%和90%,非损+伤微测技术(NMT)测定的K净内流速率(距根尖300μm处)较对照提高36%。吖啶橙染色结果显示,DPC处理根尖伸长区的凋亡细胞数目较对照减少。此外,DPC处理使根系的过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽−还原酶(GR)活力显著高于对照,超氧化物歧化酶(SOD)活

3、力则降低;H2O2含量和超氧阴离子(O2)产生速率较对照分别降低56%和65%,H2O2原位染色结果也显示其根尖部分的褐色较对照明显减弱。根系组织的ROS代谢得到改善可能是DPC浸种提高棉花幼苗根系活力的机制之一。关键词:棉花;缩节胺;根系活力;活性氧代谢MetabolismofReactiveOxygenSpeciesInvolvedinIncreasingRootVigourofCottonSeedlingsbySoakingSeedswithMepiquatChloride1,22,*2112WANGNing,TIANXiao-Li,DUANLiu-Sheng,YANGen-Tu,HU

4、ANGQun,andLIZhao-Hu12StateKeyLaboratoryofCottonBiology/CottonResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Anyang455000,China;Engi-neeringResearchCenterofPlantGrowthRegulator,MinistryofEducation/CenterofCropChemicalControl,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100193,ChinaAbstract:Theplantgro

5、wthregulator,mepiquatchloride(1,1-dimethylpiperidiniumchloride,DPC)hasbeenusedworldwidetosuppressexcessivegrowthincottonplants.Italsoincreasestherootvigourofcottonplants.Torevealthepossibleroleofreactive–1oxygenspecies(ROS)involved,weconductedaexperimenttoinvestigatetheeffectofsoakingseedwith200mgL

6、mepiquatchloride(DPC)onrootvigourofcotton(GossypiumhirsutumL.)seedlingsbyusingacottoncv.Guoxin3.TheresultsshowedthatsoakingseedwithDPCcouldsignificantlyincreasetherootvigourofcottonseedlingswithtwoexpandedcotyledons.Rootviabilityestimatedby2,3,5-triphenyltetrazoliumchloride(TTC)reductionandrootresp

7、iratoryratewereincreasedby167%and90%inDPCtreatment.TheaverageODofinsituTTCstaininginDPCtreatedroottipswas0.3-foldhigherthanthatofcontrol.+At300μmfromtherootapexaway,DPCtreatmentresultedina36%increaseofnetKi