活性氧介導乙烯和生長素協(xié)同調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成.pdf

1、我國是黃瓜生產(chǎn)大國，2013年栽培總面積達116.44萬公頃，年產(chǎn)量達5431.59萬噸。隨著全球氣候變暖和雨澇災害的頻繁發(fā)生，澇脅迫已成為嚴重危害作物生長發(fā)育甚至死亡的逆境因素。黃瓜根系具有入土淺、通氣組織不發(fā)達、吸收能力弱、再生能力差等特點，因此極易受到澇脅迫危害。澇脅迫下黃瓜植株可以通過莖部形成不定根逐漸替代衰老的原生根系，從而緩解澇脅迫危害。但是澇脅迫誘導不定根形成的機制尚不清晰，本研究以耐澇性較強的黃瓜品系“早二N”為供試材料

2、，首先探明活性氧(Reactive Oxygen Species，ROS)、乙烯和生長素在澇脅迫下誘導黃瓜不定根形成過程中的作用，進而研究三者協(xié)同調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根形成的可能機制。主要研究結(jié)果如下:
　　(1)澇脅迫下，黃瓜下胚軸ROS大量積累;外源H2O2處理促進澇脅迫下黃瓜不定根的形成，而H2O2清除劑二甲基硫脲(Dimethylthiourea，DMTU)處理則顯著抑制不定根的形成?；趒RT-PCR的結(jié)果表明調(diào)控ROS

3、形成的黃瓜呼吸爆發(fā)氧化酶(Respiratory Burst Oxidase Homolog，RBOH)基因Csrboh1和Csrboh3的表達水平在澇脅迫誘導下顯著提高。以上結(jié)果表明，ROS參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成過程。
　　(2)澇脅迫下，黃瓜下胚軸部位的乙烯生成量顯著增加;采用外源乙烯合成前體1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(1-Aminocyclopropanecarboxylic Acid，ACC)可以促進黃瓜不定根的形

4、成，而乙烯合成抑制劑1-甲基環(huán)丙烯（1-Methylcyclopropene，1-MCP）處理則抑制黃瓜不定根的形成;乙烯合成過程中的關(guān)鍵酶ACC合成酶基因Csacs4和Csacs7和ACC氧化酶基因Csaco1、Csaco3和Csaco9在澇脅迫誘導下上調(diào)表達;以上結(jié)果表明乙烯參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成。
　　(3)澇脅迫下，黃瓜下胚軸的生長素含量上升;外源萘乙酸(NaphthaleneAcetic Acid，NAA)處理

5、促進黃瓜不定根的形成，而生長素運輸抑制劑(1-naphthalenylamino，NPA)處理則抑制不定根的形成。以上結(jié)果表明，生長素參與調(diào)控澇脅迫下黃瓜不定根的形成。
　　(4)澇脅迫下，外源ACC和NAA處理均顯著誘導了ROS在葉片和下胚軸部位的累積;外源ACC和NAA處理均可以恢復DMTU對不定根形成的抑制作用;而外源H2O2處理對乙烯和生長素的合成沒有顯著影響;且外源H2O2處理不能恢復1-MCP和NPA對不定根形成的抑制