水杨酸调控敏感型黑大豆抗铝性研究

李芳; 滕建晒; 陈健; 彭亮; 于丽娟; 陈宣钦; 《昆明理工大学学报(自然科学版) 》 2018

摘要：抗性作物品种中水杨酸(salicylic acid,SA)信号与铝(aluminum,Al)抗性相关,但对于SA调控敏感作物抗Al胁迫的能力还有待评估和研究.本实验选用云南本地Al敏感型黑大豆根系为材料,研究了SA对Al胁迫下根内生理生化的调控作用,结果显示:(1)Al Cl3处理抑制根生长并呈现浓度效应,30μM Al Cl3处理可导致中等程度的抑制效应;(2)100μM SA处理可最大程度地缓解Al Cl3(30μM)对根长的抑制效应;(3)SA显著抑制Al胁迫下根尖内Al的累积、丙二醛含量、细胞死亡、活性氧累积(包括过氧化氢和超氧阴离子);(4)Al胁迫下根尖内一系列抗氧化酶基因(Cu-Zn SOD1、Cu-Zn SOD2、Cu-Zn SOD3、CAT3、CAT4、CAT5、PRX2B、PRX4)的表达维持不变或轻微上调,而加入SA后则大幅度上调了这些基因的表达水平;(5)聚类分析结果显示,SA能够逆转Al胁迫对伤害性生理指标的刺激效应;SA调控下Al损伤途径与Al抗性途径呈现负相关性.上述揭示出SA具备显著提升Al敏感型黑大豆抵抗Al胁迫的能力,这与其高效激活抗氧化系统密切相关.这为Al污染地区常规栽培品种的安全生产调控提供了一定的科学依据.

关键词： 水杨酸 铝胁迫 敏感型黑大豆 抗氧化物酶系统