外源褪黑素对镉胁迫下棉花种子萌发、抗氧化酶活性及渗透调节物质含量的影响

作者：马鑫颖; 宋晨; 孟妍君; 刘连涛; 张科; 张永江; 孙红春; 白志英^*; 李存东^*

来源：棉花学报, 2023, 35(04): 313-324.

• 棉花
• 褪黑素
• 镉
• 萌发
• 抗氧化酶
• 渗透调节物质

【目的】镉(cadmium,Cd)是严重的环境污染物之一，Cd胁迫影响种子萌发。褪黑素(melatonin,MT)作为1种抗氧化剂，能够促进种子萌发。本研究通过分析外源MT对Cd胁迫下棉花种子萌发性状、抗氧化酶活性以及渗透调节物质含量的影响，明确MT对Cd胁迫下棉花种子萌发的调控效应。【方法】试验以转基因抗虫棉农大棉601种子为材料，筛选出Cd胁迫浓度(100μmol·L-1)以及MT浓度(50μmol·L-1)，设置4个处理CK(纯水对照)、MT(褪黑素)、Cd(镉胁迫)、CM(镉胁迫+褪黑素)，研究了不同处理下棉花种子的发芽势、发芽率、幼苗生物量以及抗氧化酶活性、渗透调节物质含量。【结果】100μmol·L-1 Cd胁迫下棉花种子的发芽势、发芽率、胚根和胚芽长度以及胚根生物量显著降低，但对胚芽生物量没有显著影响；Cd胁迫下棉花种子中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性降低，可溶性蛋白含量降低，脯氨酸、可溶性糖含量、丙二醛含量升高。施用50μmol·L-1 MT提高了Cd胁迫下棉花种子的发芽势和发芽率，提高了种子中SOD、POD、CAT活性，提高了可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸含量，降低了丙二醛含量，显著提高了胚根和胚芽长度以及胚根的生物量。【结论】施加50μmol·L-1 MT能够有效缓解100μmol·L-1 Cd胁迫对棉花种子萌发的抑制作用。

• 单位
  河北农业大学; 生命科学学院