外源硅对PEG渗透胁迫下黄瓜种子萌发及相关基因表达的影响

金 宁，吕 剑*，郁继华*，颉建明，金 莉，张国斌，冯 致

甘肃农业大学园艺学院，兰州 730070

出版日期:2020-01-25发布日期:2020-01-25


基金资助:国家自然科学基金项目（31660584）；甘肃省科技重大专项计划项目（17ZD2NA015）；国家现代农业产业技术体系建设专项资金项目（CARS-23-C-07）；甘肃省自然科学基金项目（1610RJZA098）；甘肃农业大学盛彤笙科技创新基金项目（GSAU-STS-1638）

Effect of Exogenous Silicon on Seed Germination and Expression of Related Genes in Cucumber under Osmotic Stress

JIN Ning，Lü Jian*，YU Jihua*，XIE Jianming，JIN Li，ZHANG Guobin，and FENG Zhi

College of Horticulture，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China

Online:2020-01-25Published:2020-01-25

摘要/Abstract

摘要： 为探明硅缓解聚乙二醇（PEG）渗透胁迫抑制黄瓜种子萌发的调控机理，以‘新春4号’黄瓜（Cucumis sativus L.）种子为试材，PEG模拟干旱胁迫，以蒸馏水为对照，研究硅处理（0.5 mmol ? L-1 Si）、PEG处理（10% PEG）、PEG与硅共处理（PEG + Si）对黄瓜种子萌发、膜脂过氧化、渗透调节、抗氧化酶系统及碳水化合物代谢的影响。结果表明，与对照相比，10% PEG处理显著抑制黄瓜种子的萌发，其发芽势、发芽率、芽苗全长及鲜质量显著降低，丙二醛（MDA）和游离脯氨酸（Pro）含量显著升高，抗氧化酶活性升高，PEG + Si处理可显著缓解干旱胁迫对黄瓜种子萌发的抑制作用，发芽势、芽苗全长及鲜质量显著大于PEG处理，MDA及Pro的含量显著低于PEG处理，抗氧化酶活性显著提高；正常条件下，Si处理黄瓜种子的发芽势、发芽率、芽苗全长、鲜质量、MDA含量、Pro含量以及抗氧化酶活性与对照均无显著差异。与对照相比，在种子萌发0 ~ 48 h，10% PEG处理的淀粉含量高而可溶性糖含量低，同时降低了α–淀粉酶和β–淀粉酶活性，萌发36 h时，黄瓜种子α–淀粉酶（AMY）和β–淀粉酶（BMY）基因的表达水平显著下调；PEG + Si处理显著降低了淀粉含量，提高了可溶性糖含量、α–淀粉酶和β–淀粉酶活性，显著上调了AMY和BMY基因表达水平；Si处理淀粉含量、可溶性糖含量、α–淀粉酶和β–淀粉酶活性变化趋势与对照一致且无显著差异，显著上调了BMY的基因表达，对AMY无显著影响。可见，在干旱胁迫下，Si通过提高黄瓜种子抗氧化酶活性、淀粉水解酶活性、减少MDA积累量和上调AMY、BMY基因表达水平，缓解了干旱胁迫对种子的脂质过氧化损伤，提高了碳水化合物的转化速率，促进种子萌发。
中图分类号:
S 642.2

引用本文

金 宁，吕 剑*，郁继华*，颉建明，金 莉，张国斌，冯 致. 外源硅对PEG渗透胁迫下黄瓜种子萌发及相关基因表达的影响[J]. 园艺学报, 2020, 47(1): 41-52.
JIN Ning，Lü Jian*，YU Jihua*，XIE Jianming，JIN Li，ZHANG Guobin，and FENG Zhi. Effect of Exogenous Silicon on Seed Germination and Expression of Related Genes in Cucumber under Osmotic Stress[J]. ACTA HORTICULTURAE SINICA, 2020, 47(1): 41-52.





PDF全文下载地址:

http://www.ahs.ac.cn/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=6917