外源亚精胺对高温胁迫下生姜叶片内源激素及叶绿体超微结构的影响

• 作者: 巩彪 徐坤 李秀
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 生姜 高温胁迫 亚精胺 叶绿体 内源激素
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 所属期刊栏目: 园艺
• 页码范围: 120-129
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2015.01.12

摘要

【目的】生姜具喜温怕热的特性，生产中极易遭受高温伤害。本文旨在通过研究高温胁迫条件下外源亚精胺（Spd）与内源激素的关系，以及对叶绿体的保护作用，探讨外源 Spd 缓解生姜高温胁迫的生理机制。【方法】以砂培莱芜大姜为试材，置光周期12 h/12 h、昼夜温度28℃/18℃和38℃/28℃的光照培养箱内，分别采用0.5 mmol·L-1Spd 处理生姜根系，在处理后0、5、10、15和20 d 时测定功能叶片的相对含水量、叶绿素含量、MDA含量、电解质渗透率、叶绿素荧光参数、活性氧（ROS）和内源激素代谢等相关指标，并于处理后第20天观察叶绿体及类囊体超微结构。【结果】高温胁迫导致生姜叶片叶绿体和类囊体严重受损，叶绿素含量降低；随着高温胁迫时间的延长，叶片 Fv/Fm、ФPSII、Fv′/Fm′、qP和 P 持续降低，NPQ、β/α-1和 D 显著升高；主要表现为 PSII 反应中心的光化学活性降低，致使光能过剩，诱发和 H2O2大量积累，导致叶片 MDA 含量和电解质渗透率升高。高温胁迫下 SOD 活性、ABA 含量和脯氨酸含量先升后降；APX 活性、CTK 含量和 KT 含量持续下降。外源添加 Spd 可恢复叶片相对含水量和叶绿素含量，降低 MDA 含量和电解质渗透率，维持叶绿体和类囊体结构的完整性，促使叶绿素荧光参数趋于正常水平，提高高温胁迫下抗氧化酶活性及内源激素水平，进而降低 ROS 水平，缓解高温对生姜幼苗产生的伤害。【结论】38℃/28℃的高温胁迫导致生姜叶片受损，叶绿体和 PSII 功能紊乱，活性氧和内源激素水平异常；外源添加0.5 mmol·L-1Spd 可降低高温胁迫下生姜叶片损伤程度，维护叶绿体的正常生理功能，维持内源激素的正常代谢，进而提高生姜植株的耐热性。