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      鹽脅迫下不同形態(tài)硒對(duì)王族海棠硒累積、離子穩(wěn)態(tài)及生理生化的影響

      2024-03-25 17:06:37楊艷田治國(guó)
      江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年2期
      關(guān)鍵詞:鹽脅迫氧化應(yīng)激

      楊艷 田治國(guó)

      摘要: 設(shè)置150 mmol/L鹽脅迫處理(SS)及鹽脅迫下施用納米硒(Se0)、亞硒酸鈉(Se4+)、硒代半胱氨酸(Se2-)及復(fù)合處理(Se0+Se4+、Se0+Se2-、Se4++Se2-、Se0+Se4++Se2-),以無鹽脅迫處理(CK)為對(duì)照,探索了不同形態(tài)硒對(duì)鹽脅迫下王族海棠硒累積、離子穩(wěn)態(tài)及相關(guān)生理生化的影響。結(jié)果表明,鹽脅迫下王族海棠光合生理受到顯著影響,氧化產(chǎn)物累積增加、離子穩(wěn)態(tài)失衡。鹽脅迫下不同形態(tài)硒及其組合處理均在一定程度上增加了光合色素(葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素)含量、改善了光合特征參數(shù)(Pn、Ci、Tr、Gs),提高了抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性,降低了脂質(zhì)過氧化物(LPO)、超氧陰離子自由基(O-2·)、過氧化氫(H2O2)含量,上調(diào)表達(dá)了相關(guān)鹽調(diào)控基因( ?AOX、SOS1、NHX1 ?), 整體而言以Se0+Se4+、Se0+Se4++Se2-處理 效果較佳。此外,鹽脅迫下,Se0+Se4+、Se0+Se4++ Se2-處理的Se、K含量顯著增加、Na含量顯著降低,使得K含量/Na含量提高,均以Se0+Se4+優(yōu)于Se0+Se4++Se2-處理。綜上,鹽脅迫下不同形態(tài)硒及其組合處理可保護(hù)王族海棠光合色素降解和提高光合效率、激活抗氧化防御系統(tǒng)、誘導(dǎo)鹽調(diào)控基因表達(dá)上調(diào),并通過增加Se、K含量和降低Na吸收維持離子穩(wěn)態(tài)從而緩解鹽分脅迫,以納米硒與亞硒酸鈉組合處理(Se0+Se4+)效果最佳。

      關(guān)鍵詞: 硒;鹽脅迫;氧化應(yīng)激;光合特征;抗氧化酶系統(tǒng);鹽調(diào)控基因

      中圖分類號(hào):S685.990.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

      文章編號(hào):1002-1302(2024)02-0136-08

      植物在完成生長(zhǎng)史的過程中皆處于不斷變化的環(huán)境中,時(shí)刻變化的環(huán)境產(chǎn)生脅迫效應(yīng)從而往往不利于植物的生長(zhǎng)和發(fā)育[1]。一般而言,環(huán)境脅迫分為生物脅迫和非生物脅迫,其中鹽脅迫是限制土壤健康、植物生長(zhǎng)及其生產(chǎn)力的主要非生物威脅之一[2]。大量研究表明,鹽脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)、養(yǎng)分吸收、激素代謝及核酸復(fù)制均具有顯著負(fù)面影響[3-4];其通常伴隨著滲透脅迫和離子穩(wěn)態(tài)失衡,會(huì)導(dǎo)致活性氧(ROS)產(chǎn)生,ROS過量積累可對(duì)膜脂、蛋白質(zhì)、核糖核酸和類囊體結(jié)構(gòu)造成重大損傷[5]。此外,發(fā)育受限和鹽脅迫與光合作用密切相關(guān),研究表明高鹽度會(huì)造成葉綠素降解、葉綠體超微結(jié)構(gòu)損傷以及光合裝置中的蛋白酶失活[6]。因此,鹽脅迫下誘導(dǎo)抗氧化系統(tǒng)和維持光合性能對(duì)于植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育至關(guān)重要。近20年來,通過分子生物學(xué)選育耐鹽植株取得了良好的應(yīng)用效果,但由于環(huán)境差異及性狀衰退等問題,使得品種收益穩(wěn)定性欠佳。

      硒(Se)是生物體所必需的多功能生物營(yíng)養(yǎng)元素,同時(shí)也是谷胱甘肽過氧化物酶、硒蛋白質(zhì)和一些揮發(fā)性硒化合物的核心樞紐物質(zhì)[7],在抗氧化、抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力等方面具有重要作用。自然系統(tǒng)中,硒同時(shí)以負(fù)Ⅱ價(jià)[Se(-Ⅱ)]、正Ⅳ價(jià)[Se(Ⅳ)]、正Ⅵ價(jià)[Se(Ⅵ)]和零價(jià)[Se(0)]無機(jī)、有機(jī)形態(tài)存在[8],Se在土壤中的存在形態(tài)與土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、氧化還原電位、酸堿度、氣候等因素密切相關(guān),不同形態(tài)的硒其有效性亦存在較大差異[9]。最常見的無機(jī)硒化合物為亞硒酸鈉(Na2SeO3)、硒酸鈉(Na2SeO4)和硒化氫(H2Se),對(duì)生物體而言,有機(jī)硒毒性低且吸收效率高,無機(jī)硒具有一定的生理毒性,難以快速吸收,但其生物利用度往往較好[10]。目前外源硒已逐漸應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,并且在重金屬修復(fù)、鹽脅迫、干旱脅迫及提升作物品質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)良的施用效果[11]。然而目前非生物脅迫下施用上述形態(tài)硒的效果及其組合應(yīng)用效果尚不清楚。

      王族海棠(Malus royalty)為薔薇科蘋果屬(Malus)落葉喬木[12],其樹姿優(yōu)美,高貴典雅,且果實(shí)富含類黃酮、多酚及氨基酸等生物活性物質(zhì),是集觀葉、觀花及用果于一體的景觀綠化經(jīng)濟(jì)樹種[13]。王族海棠可植于道路、庭院、草地、林緣及建筑物旁,是目前我國(guó)綠化常用的園藝植物之一。然而,包括王族海棠在內(nèi)的大多數(shù)海棠品種雖耐旱、耐寒、耐瘠薄,但對(duì)土壤中鹽脅迫耐受性較低、敏感性強(qiáng)[14]。目前,一些栽培措施已應(yīng)用于降低海棠種植土壤的鹽分含量,包括使用生物炭、土壤改良劑、生物有機(jī)肥、噴施拮抗元素及植物激素等,其中外源施入有益元素是最具成本效益的優(yōu)選措施之一[11]。此外,目前關(guān)于Se對(duì)植物環(huán)境脅迫的研究主要集中于重金屬脅迫,關(guān)于鹽脅迫的研究較少,其應(yīng)用效果尚不清楚。本研究基于盆栽試驗(yàn)探索了鹽脅迫下3種不同形態(tài)硒單施及組合施用對(duì)海棠緩解效應(yīng)及相關(guān)耐受機(jī)制的影響。研究結(jié)果可為硒合理應(yīng)用于園林植物栽培提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 試驗(yàn)材料

      試驗(yàn)于2022年4—6月在常州大學(xué)園藝試驗(yàn)棚中進(jìn)行。王族海棠(Malus royalty)購(gòu)自江蘇長(zhǎng)景園林有限公司,為1年齡嫁接苗。供試培養(yǎng)基質(zhì)為海棠專用園藝土與蛭石的混合基質(zhì)(體積比為2 ∶ 1)。

      供試硒分別為亞硒酸鈉(Na2SeO3)、硒代半胱氨酸(C3H7NO2Se),硒分別為正四價(jià)、負(fù)二價(jià),二者均購(gòu)自默克化學(xué)試劑。納米硒(SeNPs)為零價(jià)態(tài),采用聚乙烯吡咯烷酮與殼聚糖作為穩(wěn)定劑高壓制成,其粒徑為18 nm,購(gòu)自北京奧佳精密研究中心。氯化鈉(NaCl)為分析純,購(gòu)自默克化學(xué)試劑。

      1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

      試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)置9個(gè)處理。CK:原土培養(yǎng);SS:原基質(zhì)中加入150 mmol/L的氯化鈉;接著基于SS處理施入不同形態(tài)硒處理:零價(jià)納米硒(Se0)、四價(jià)亞硒酸鈉(Se4+)、負(fù)二價(jià)硒代半胱氨酸(Se2-),相應(yīng)的二元處理為:Se0+Se4+、Se0+Se2-、Se4++Se2-,三元處理為Se0+Se4++Se2-。每個(gè)處理重復(fù)3次。上述硒處理皆溶于蒸餾水再超聲(35 kHz)處理15 min制備為相應(yīng)硒溶液,各處理總硒濃度皆為33 mmol/L。

      盆栽裝置為圓柱形塑料桶,每盆裝土10 kg,單桶單株移栽。為保證土壤養(yǎng)分均衡及海棠幼苗正常生長(zhǎng),連續(xù)4周每周往桶中加入園林植物培養(yǎng)液100 mL。移栽30 d,海棠苗正常生根后進(jìn)行相應(yīng)鹽脅迫處理,鹽脅迫施入NaCl溶液400 mL,非鹽脅迫處理施入蒸餾水。硒處理皆采用外源噴施施入,每次噴施5 mL,1周2次,連續(xù)3周,總量30 mL;非硒處理以去離子水替代。其他管理措施同王族海棠植物的常規(guī)培育方法,盆栽培育周期為50 d。

      1.3 測(cè)定分析

      1.3.1 植株元素含量測(cè)定

      培養(yǎng)50 d后,將培養(yǎng)器具剖開以獲取完整植株,將海棠地上部、根系分開105 ℃殺青30 min,70 ℃烘干至恒質(zhì)量。將烘干的植株進(jìn)行粉碎處理,過0.25 mm網(wǎng)篩封裝待測(cè),稱取500 mg樣品采用HNO3-HCl進(jìn)行酸解萃取,采用電感耦合等離子體光譜儀(ICP-MS,ICAPQc,Thermo Fisher Scientific)采用ICP-MS法測(cè)定樣品中的Se、K、Na濃度。

      1.3.2 光合色素及光合特征測(cè)定

      培養(yǎng)50 d后,稱取約500 mg鮮樣采用液氮研磨、丙酮-乙醇(體積比為2 ∶ 1)浸提,之后基于UV-2450型紫外分光光度計(jì)(Pharma Spec,Shimadzu,Japan)采用紫外分光光度法測(cè)定葉綠素a、葉綠素b及類胡蘿卜素含量,具體步驟參照李合生的方法[15]。

      培養(yǎng)第49天,晴天10:30使用便攜式光合作用測(cè)量系統(tǒng)(TARGAS-1,PPSystems,Nebraska,USA)測(cè)定葉片的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)和胞間CO2濃度(Ci)等指標(biāo),相關(guān)參數(shù)設(shè)置及操作參照高戰(zhàn)武等的方法[16]。

      1.3.3 抗氧化酶活性及氧化產(chǎn)物含量的測(cè)定

      培養(yǎng)50 d后,植株收獲時(shí)王族海棠葉片的脂質(zhì)過氧化物(LPO)含量、過氧化氫(H2O2)含量及超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)活性及超氧陰離子自由基(O-2·)含量均采用上海酶聯(lián)生物科技有限公司生產(chǎn)的ELISA檢測(cè)試劑盒測(cè)定,試劑盒型號(hào)分別為 ml092625、ml076322、 ml503401、ml022785、ml095259、ml094977。

      1.3.4 鹽調(diào)控基因及硒轉(zhuǎn)運(yùn)基因表達(dá)分析

      培養(yǎng)第50天,基于Plant Genomic DNA Kit試劑盒采用十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)法對(duì)王族海棠葉片基因組RNA進(jìn)行快速抽提,用Nanodrop 2000分光光度計(jì)(Thermo Scientific,Wilmington,DE) 檢測(cè)其品質(zhì),采用Roche試劑盒將RNA反轉(zhuǎn)錄合成cDNA。實(shí)時(shí) 聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)通過PCR儀(CFX96Touch BIO-RAD1, ABI,USA)進(jìn)行。以海棠 ?EF-1α ?為對(duì)照基因,試驗(yàn)所用基因的引物序列見表1。具體反應(yīng)體系、反應(yīng)程序步驟參照Peng等的方法[17],采用2-ΔΔCT斷層掃描法計(jì)算 ?AOX、SOS1、NHX1及Seltr1 ?基因的相對(duì)轉(zhuǎn)錄豐度。

      1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

      借助Microsoft Excel 2010對(duì)相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理,用DPS v14.0軟件進(jìn)行方差分析與顯著性檢驗(yàn),采用Origin 2020軟件完成圖形繪制。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同形態(tài)硒對(duì)鹽脅迫下王族海棠光合色素含量的影響

      由圖1-A可知,與CK處理相比,鹽脅迫處理(SS)葉綠素a含量顯著降低26.61%;與SS處理相比,鹽脅迫下相關(guān)硒處理(Se0、Se4+、Se2-、Se0+Se4+、Se0+Se2-、Se4++Se2-、Se0+Se4++Se2-)增加14.10%~43.07%,其中Se2-、Se4++Se2-與SS處理無顯著差異,其他硒處理均顯著大于SS處理。由圖1-B可知,各處理葉綠素b含量表現(xiàn)為SS< Se2-<Se4++Se2-<Se4+<Se0+Se4+<Se0+Se4++ Se2-<Se0<CK<Se0+Se2-,與SS處理相比,其他處理顯著提高10.49%~25.31%;與CK處理相比,Se4+、Se2-、Se4++Se2-處理分別顯著降低3.62%、9.39%、9.10%,余下硒處理與CK均無顯著差異。由圖1-C可知,各處理類胡蘿卜素含量差異整體較小,以SS處理最低,其顯著小于CK、Se0+Se4+、Se4++Se2-、Se0+Se2-、Se0+Se4++Se2-處理;與CK相比,相關(guān)硒處理變幅為-2.00%~6.12%,其中與Se2-處理差異顯著。而在葉綠素 a含量/葉綠素b含量中,仍以SS處理最低,其與CK、Se2-、Se0+Se2-無顯著差異,其他處理較其顯著增加5.29%~19.00%。

      2.2 不同形態(tài)硒對(duì)鹽脅迫下王族海棠光合特征參數(shù)的影響

      由圖2-A可知,王族海棠葉片的凈光合速率(Pn)中,以單鹽脅迫處理(SS)最低,CK處理較其顯著提高9.78%;硒處理較SS處理增加3.43%~12.59%,但SS處理與Se4++Se2-處理無顯著差異。由圖2-B可知,胞間CO2濃度(Ci)中,以Se0+Se4+處理最高,CK處理其次,二者與Se0、Se0+Se2-處理無顯著差異,均顯著大于余下處理。由圖2-C可知,王族海棠葉片的蒸騰速率(Tr)中,以SS處理最高,其他處理較其降低5.20%~12.06%,其中 Se4++Se2-與SS處理無顯著差異。 由圖2-D可以知,氣孔導(dǎo)度(Gs)中,仍以單鹽脅迫處理最低,CK及其他施硒處理較其顯著提高14.15%~26.73%;就相關(guān)硒處理而言,以Se0+Se4+、Se0+Se4++Se2-處理較高,顯著大于Se4+、Se2-、Se0+Se2-處理。

      2.3 不同形態(tài)硒對(duì)鹽脅迫下王族海棠葉片抗氧化系統(tǒng)的影響

      由表2可知,超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)活性均整體表現(xiàn)為CK處理顯著小于SS及相應(yīng)硒處理(Se0、Se4+、 Se2-、Se0+Se4+、Se0+Se2-、Se4++Se2-、Se0+Se4++ Se2-),與SS處理相比,硒處理下的SOD、CAT、POD活性變幅分別為-29.57%~8.55%、-20.84%~4.03%、-12.19%~36.76%,且酶活性較大值主要集中出現(xiàn)在Se0+Se4+、Se0+Se4++Se2-處理。在超氧陰離子自由基(O-2·)和過氧化氫(H2O2)含量中,均以SS處理顯著大于CK處理;就O-2·含量而言,與SS處理相比,硒處理下降6.67%~16.91%,其中除Se2-與CK處理無顯著差異外,其他硒處理均顯著降低;就H2O2含量而言,與SS處理相比,硒處理下降3.41%~18.59%,其中Se0+Se4+顯著降低。

      2.4 不同形態(tài)硒對(duì)鹽脅迫下王族海棠葉片脂氧過氧化水平及鹽調(diào)控基因表達(dá)的影響

      由圖3-A可知,在脂質(zhì)過氧化物(LPO)含量中,以SS處理最高,CK、Se0、Se4+、Se0+Se4+、Se0+Se4++Se2-較其分別顯著降低51.06%、42.74%、44.18%、35.93%,余下處理與SS處理無顯著差異。由圖3-B可知,AOX的相對(duì)表達(dá)量中, 各處理表現(xiàn)為SS<Se2-<Se4++Se2-<Se4+<Se0<Se0+Se4++ Se2-<Se0+Se2-<CK<Se0+Se4+,其中與SS處理相比,其他處理提高1.88%~49.18%。由圖3-C可知, ?SOS1 ?相對(duì)表達(dá)量中,以CK處理表達(dá)水平最高,相關(guān)鹽脅迫處理較其降低6.66%~48.43%,但Se0+Se4+、Se0+Se2-與CK處理均無顯著差異;就鹽脅迫相關(guān)處理而言,與SS處理相比,一元處理(Se0、Se4+、Se2-)略有增加但兩兩處理間均無顯著差異,而多元處理(Se0+Se4+、Se0+Se2-、Se4++Se2-、Se0+Se4++Se2-)均顯著大于SS處理。由圖3-D可知, ?NHX1 ?相對(duì)表達(dá)水平以SS處理最低,其他處理較其顯著提高117.44%~212.21%;就相關(guān)鹽脅迫處理而言,以Se0+Se4+處理最高,其顯著大于CK、SS、Se2-、Se4++Se2-處理。

      2.5 不同形態(tài)硒對(duì)鹽脅迫下王族海棠Se及K、Na含量的影響

      由圖4-A可知,在王族海棠植株Se含量中,未施硒處理(CK、SS)Se含量均較低,二者無顯著差異且均顯著低于相關(guān)施硒處理。就施硒處理而言,各處理Se含量表現(xiàn)為Se4+<Se0<Se2-<Se4++Se2-<Se0+Se2-<Se0+Se4+<Se0+Se4++Se2-,其中Se0+Se4++Se2-處理較其他硒處理顯著提高6.44%~55.84%。各處理的硒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白調(diào)控基因( ?Seltr1 ?)與植株Se含量變化趨勢(shì)存在一定相似性,但Se0處理下 ?Seltr1 ?表達(dá)水平與CK、SS處理無顯著差異(圖4-B)。由圖4-C可知,在王族海棠植株K含量中,與CK處理相比,SS處理顯著降低27.50%,相關(guān)硒處理顯著提升19.79%~30.30%,其中以Se0+Se4+處理漲幅最大。各處理海棠植株中Na含量與K含量大體呈相反趨勢(shì),即SS處理下Na含量最高, 較CK處理顯著提高769.13%, 較硒處理顯著提高60.04%~172.38%(圖4-D)。而在K含量/Na含量中,相比于CK處理,施硒處理顯著降低59.16%~76.90%;相對(duì)于SS處理,鹽脅迫下施硒處理顯著提高176.94%~389.56%(圖4-E)。在植株養(yǎng)分含量的線性相關(guān)分析中,Se含量與Na含量的線性模型為y=-0.273 4x+85.718 0(r2=0.926 7,P=0.022 8)(圖4-F)。

      3 討論與結(jié)論

      鹽分脅迫是影響土壤可持續(xù)化及植物發(fā)育代謝的典型非生物威脅之一,光合作用是受鹽脅迫影響的主要生理過程[2,5,18]。本研究中,與無鹽脅迫處理(CK)相比,外源施用150 mmol/L NaCl處理(SS)下王族海棠葉片光合色素(葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素)、凈光合速率(Pn)、胞間CO2濃度(Ci)、氣孔導(dǎo)度(Gs)均顯著降低,蒸騰速率(Tr)顯著提高,這意味著鹽脅迫嚴(yán)重抑制了王族海棠葉片的光合進(jìn)程。前人研究表明,硒可以通過促進(jìn)呼吸鏈中的呼吸與電子傳遞以加速葉綠素的生物合成;因此,鹽脅迫下施硒維持植物的光合能力可能與抑制光合色素降解和保護(hù)葉綠體超微結(jié)構(gòu)有關(guān)[19]。此外,進(jìn)一步研究結(jié)果顯示,各光合生理指標(biāo)極值整體出現(xiàn)在Se0+Se4+、Se0+Se4++Se2-處理,初步表明鹽脅迫下納米硒與亞硒酸鈉組合施用可有效 抑制光合色 素的分解及維持光合作用進(jìn)程。

      鹽脅迫會(huì)誘導(dǎo)活性氧(ROS)過量累積,使得超氧陰離子自由基(O-2·)、過氧化氫(H2O2)等氧化產(chǎn)物累積,最終引起膜脂過氧化[5-6,20-21]。超氧化物歧化酶(SOD)是消除ROS的首道抗氧化酶,其可催化O-2·歧化為H2O2,隨后H2O2被過氧化氫酶(CAT)催化為H2O2和O2,過氧化物酶(POD)則負(fù)責(zé)清除多余的ROS[18,22],上述抗氧化酶分工合作,在保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激損害過程中扮演著重要角色。本研究中,與CK相比,SS處理下SOD、CAT、POD活性及O-2·、H2O2含量顯著提高。抗氧化酶活性增加有利于清除ROS,這意味著鹽脅迫激活了抗氧化系統(tǒng),然而O-2·、H2O2過量累積不利于細(xì)胞的生理代謝,脂質(zhì)過氧化物(LPO)含量顯著提高再次從側(cè)面反映了細(xì)胞處于損傷狀態(tài)[8,23]。與SS處理相比,相關(guān)硒處理的SOD、CAT、POD活性更高,O-2·、H2O2、LPO含量相對(duì)降低,其中極值整體出現(xiàn)在Se0+Se4+處理,且其O-2·、H2O2、 LPO含量與CK處理均無顯著差異。

      耐鹽交替氧化酶基因(AOX)、鹽超敏基因( ?SOS1 ?)以及Na+/H+逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因( ?NHX1 ?)參與調(diào)控抗氧化系統(tǒng)和ROS穩(wěn)態(tài)[20,24]。AOX在ROS代謝中發(fā)揮作用,其與LPO含量密切相關(guān),隨著AOX表達(dá)下調(diào),LPO則過量積累,從而加劇氧化應(yīng)激帶來的影響[2,25]。 ?SOS1 ?在催化Na+/H+交換過程中發(fā)揮著樞紐作用[26]。 ?NHX1 ?有助于將Na+通過外質(zhì)體途徑轉(zhuǎn)運(yùn)至液泡實(shí)現(xiàn)區(qū)室化,其轉(zhuǎn)錄水平深刻影響著植物的耐鹽性[8]。本研究中,外源施用 150 mmol/L NaCl處理下 ?AOX、SOS1以及NHX1 ?均發(fā)生下調(diào)表達(dá),表明Na+積累于胞質(zhì)溶膠中,且外質(zhì)體途徑受限。而外源硒處理下,K含量升高、Na含量降低以及K含量/Na含量升高;此外,施硒顯著提高了王族海棠植株的Se含量,相關(guān)性分析結(jié)果顯示Se含量與Na含量呈顯著負(fù)相關(guān)(r2=0.926 7,P<0.05),表明硒可以通過介導(dǎo)鹽調(diào)控基因的表達(dá)、硒吸收及調(diào)節(jié)離子平衡以緩解鹽分脅迫。此外,硒代半胱氨酸相關(guān)處理的Se含量較高,這與前人的研究結(jié)論一致,即有機(jī)硒是最容易被植物根系吸收累積的主要硒形態(tài)[10,27]。

      本研究結(jié)果表明,納米硒處理下王族海棠植株Se含量較高,但納米硒處理的硒轉(zhuǎn)運(yùn)基因( ?Seltr1 ?) 表達(dá)水平與未施用硒處理(CK、SS)無明顯差異。Li等的研究表明, 由于納米材料直徑 微小能隨著其他物質(zhì)吸收進(jìn)入甜椒體內(nèi),且其更容易被細(xì)胞吸收利用[28], ?因此納米硒可能隨著水分、養(yǎng)分進(jìn)入王族海棠體內(nèi)而不經(jīng)過硒轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)。綜上,鹽脅迫下施用不同形態(tài)硒及其組合可抑制光合色素降解和提高光合效率、激活抗氧化防御系統(tǒng)、調(diào)控鹽調(diào)控基因的表達(dá)使Na2+區(qū)室化,并通過增加Se、K吸收和降低Na累積維持離子穩(wěn)態(tài)從而緩解鹽分脅迫。且整體來看以納米硒與亞硒酸鈉組合施用(Se0+Se4+)效果最佳。

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      收 稿日期:2023-06-19

      基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(編號(hào):31700612);江蘇省高??茖W(xué)研究項(xiàng)目(編號(hào):2019SJA1090)。

      作者簡(jiǎn)介:楊 艷(1979—),女,江蘇徐州人,碩士,講師,主要從事園林植物與觀賞園藝研究。E-mail:yangyantnh@cczu.edu.cn。

      通信作者:田治國(guó),博士,副教授,主要從事園林植物生理生態(tài)研究。E-mail:Tiangz@163.com。

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