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Journals(Abstract)

外源24-表油菜素内酯通过促进AsA-GSH循环增强猕猴桃耐涝性

杨雅慧

湖南农业大学园艺学院

摘要(Abstract):

猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)是我国特色果树,肉质根系特性使其对涝害胁迫极为敏感,涝害已成为制约猕猴桃产业高质量发展的主要非生物逆境因素之一。24-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,24-epiBL)作为一种活性较高的油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)类似物,在调控植物抗逆性方面发挥着重要作用,而抗坏血酸-谷胱甘肽(Ascorbate-Glutathione,AsA-GSH)循环是植物体内清除活性氧、维持氧化还原平衡的核心抗氧化系统,其运转效率直接决定植物对逆境胁迫的耐受能力。本研究以‘红阳’猕猴桃幼苗为试材,通过人工模拟涝害胁迫,设置不同浓度24-epiBL预处理,系统探究外源24-epiBL对涝害胁迫下猕猴桃生长状况、氧化损伤及AsA-GSH循环系统的影响,同时分析抗氧化相关基因的表达模式,明确24-epiBL通过调控AsA-GSH循环增强猕猴桃耐涝性的生理及分子机制。结果表明:涝害胁迫显著抑制猕猴桃幼苗生长,导致植株形态异常、生物量积累减少、根系活力下降,同时引发活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)大量积累,加剧膜脂过氧化损伤,降低AsA-GSH循环关键酶(抗坏血酸过氧化物酶APX、谷胱甘肽还原酶GR、脱氢抗坏血酸还原酶DHAR、单脱氢抗坏血酸还原酶MDHAR)活性,破坏AsA和GSH的氧化还原平衡,下调抗氧化相关基因表达。外源24-epiBL预处理可有效缓解上述涝害损伤,其中以0.1 mg·L⁻¹ 24-epiBL预处理效果最佳,能显著改善涝害下猕猴桃植株形态,提高生物量积累和根系活力;降低叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量及H₂O₂、O₂⁻·积累水平;显著提高APX、GR、DHAR、MDHAR活性,增加还原型AsA(AsA)、还原型GSH(GSH)含量,维持较高的AsA/DHA(脱氢抗坏血酸)和GSH/GSSG(氧化型谷胱甘肽)比值;显著上调APX基因家族、GR基因及GSH合成关键基因(γ-ECS、GS)的表达水平。综上,外源24-epiBL可通过促进AsA-GSH循环的高效运转,增强猕猴桃体内ROS清除能力,维持细胞氧化还原平衡,减轻膜脂过氧化损伤,从而增强猕猴桃对涝害胁迫的耐受性。本研究为猕猴桃抗涝栽培提供了新的技术途径和理论依据,也为深入解析BRs调控果树抗逆性的分子机制奠定基础。


关键词(KeyWords):

猕猴桃;24-表油菜素内酯;涝害胁迫;AsA-GSH循环;抗氧化酶;氧化还原平衡;耐涝性


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