《植物生理学报》 2019, 55(7): 1011-1019

CO₂加富对干旱胁迫下黄瓜幼苗根系抗氧化系统的影响

李仪曼¹, 贺新蕊¹, 李清明^1,2,3,*, 刘彬彬², 厉书豪¹, 艾希珍^1,2, 魏珉^1,2,3, 张大龙^1,2,3,*

¹山东农业大学园艺科学与工程学院, 山东泰安271018;²作物生物学国家重点实验室, 山东泰安271018;³农业部黄淮海设施农业工程科学观测实验站, 山东泰安271018

通信作者：李清明；E-mail: 李清明(gslqm@sdau.edu.cn)、张大龙 (zdl0531@126.com)

摘　要：

以‘津优35号’黄瓜(Cucumis sativus)为试材, 采用营养液水培, 用聚乙二醇(PEG) 6000模拟干旱条件, 研究了CO₂加富对干旱胁迫下黄瓜幼苗根系膜脂过氧化、活性氧(ROS)积累及其清除能力的影响。结果表明: 干旱胁迫降低根系生物量及根系活力, 提高根冠比, 增加丙二醛(MDA)含量, 促进ROS的累积, 提高脯氨酸(Pro)、还原型抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶活性; 而CO₂加富处理显著增加干旱胁迫下根系生物量, 提高根冠比, 促进根系活力增加, 降低超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性, 提高抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性, 提高AsA、 GSH及Pro含量, 使得MDA含量以及ROS产生速率显著降低。综上所述, CO₂加富可提高干旱胁迫下黄瓜根系生物量及根系活力, 进而增强根系的吸收能力, 并能够在一定程度上激活根系抗氧化防御系统, 抑制ROS的积累, 防止膜脂过氧化, 从而缓解干旱胁迫对黄瓜幼苗根系造成的不利影响。

关键词：CO2加富; 黄瓜根系; 干旱胁迫; 抗氧化系统

收稿：2018-12-12   修定：2019-06-12

资助：国家自然科学基金(31471918和31872154)、国家科技支撑计划项目(2014BAD05B03)、山东省重点研发计划项目(2017CXGC0201)、山东省农业重大应用技术创新项目(鲁财农指[2016]36号)和山东农业大学科技创新团队设施园艺优势团队项目(SYL2017YSTD07)