《植物生理学报》 2020, 56(3): 547-555

罗勒烯在香樟抗高温胁迫中的作用

田正凤, 罗青云, 左照江*

浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室, 杭州311300

通信作者：左照江；E-mail: zuozhaojiang@126.com

摘　要：

全球气候变暖引发的高温天气会影响植物生长与自然分布, 因此有效降低高温胁迫对植物的危害可提高植物对高温环境的抵御能力。为了揭示罗勒烯在香樟(Cinnamomum camphora)抗高温胁迫中的作用并利用其开发抗高温试剂, 本研究以成年香樟为材料, 直接选取枝条的第3、 4片叶片测定活性氧(ROS)代谢与光合性能, 作为未处理组对照(NT)。剪取枝条后, 分别进行28°C常温处理、 38°C高温、膦胺霉素(Fos)抑制单萜合成后38°C高温处理(Fos+38°C)、 Fos抑制单萜合成后38°C高温下罗勒烯(1、 5和10 μmol·L^-1)处理(Fos+38°C+罗勒烯), 待处理10 h后测定其ROS代谢与光合性能。香樟在NT条件与28°C常温处理时在ROS代谢与光合性能间无显著差异, 而38°C高温处理后ROS含量显著增加, 光合性能显著降低, 这表明高温胁迫下香樟生理变化与离体无关而主要由高温所致。与38°C高温处理相比, Fos+38°C处理后超氧阴离子自由基(O¯·2 )、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量进一步增加, 而光合色素含量与光合性能进一步降低。在Fos+38°C+罗勒烯处理时, ROS与MDA含量均随罗勒烯浓度增加而逐渐降低, 其中在Fos+38°C+10 μmol·L^-1罗勒烯处理时降低至28°C常温处理水平; 光合色素含量与光合性能则随罗勒烯浓度增加而逐渐增加, 其中光合色素含量在Fos+38°C+10 μmol·L^-1罗勒烯处理时增加至28°C常温处理水平, 光合性能在Fos+38°C+5 μmol·L^-1罗勒烯处理时明显高于38°C高温处理。由此可见, 罗勒烯可通过降低ROS含量和提高光合性能以提高香樟抗高温胁迫能力。

关键词：高温; 香樟; 罗勒烯; 活性氧; 光合性能

收稿：2019-07-25   修定：2020-01-12

资助：国家自然科学基金(31870585)、浙江省自然科学基金(LY17C160004)和浙江省基础公益研究计划项目(LGN19C150006)。