摘要:[目的]鹽脅迫是抑制高粱種子萌發(fā)的重要非生物脅迫因子之一,種子引發(fā)可以有效促進高粱種子在鹽脅迫下的萌發(fā),然而種子引發(fā)的最佳水勢條件及其對萌發(fā)期生理調節(jié)的效應卻少有研究。[方法]本試驗以PEG-6000 模擬不同的引發(fā)水勢,在25 ℃下配置0(P1)、-0. 3(P2)、-0. 6(P3)、-0. 9(P4)和-1. 2 MPa(P5)共5 個水勢梯度,研究鹽脅迫下(200 mmol·L-1 NaCl)引發(fā)高粱種子的萌發(fā)特征,采用主成分分析法鑒選最優(yōu)種子引發(fā)水勢條件,并探究其生理調控作用。[結果]鹽脅迫下,P3 引發(fā)的高粱種子發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)及根長、胚芽長、根干重、根鮮重、胚芽干重、胚芽鮮重均高于其它處理,且主成分分析綜合因子得分最高,為最佳引發(fā)水勢條件。與未引發(fā)種子相比,P3 引發(fā)的高粱種子胚芽內相對含水量顯著提升,相對電導率呈下降趨勢,胚芽內K+/Na+和Ca2+/Na+顯著上升(Plt;0. 05)。同時,P3 引發(fā)維持了鹽脅迫下高粱種子萌發(fā)過程中線粒體結構的相對完整性,且線粒體內抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化物酶(POD)、過氧化氫酶(CAT)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性均有顯著升高,表明P3 引發(fā)增強了鹽脅迫下胚芽內線粒體的抗氧化能力。[結論]-0. 6 Mpa(P3)是鹽脅迫下促進高粱種子萌發(fā)的最佳引發(fā)水勢,可以有效減少鹽脅迫引起的細胞膜損傷,保持了高粱種子胚芽線粒體結構的完整性,并提升了線粒體內抗氧化酶的活性,從而促進高粱種子耐鹽萌發(fā)。
關鍵詞:高粱; 種子引發(fā); 萌發(fā); 水勢; 鹽脅迫; 抗氧化代謝
中圖分類號:S514 文獻標識碼:A 文章編號:1671-8151(2024)03-0049-10
在鹽漬等邊際土地條件下,不易保苗是影響高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)生產的難點之一,而種子萌發(fā)階段對高粱幼苗的初期建成和最終產量的形成都有很大的影響[1]。研究表明,高粱種子萌發(fā)階段對鹽脅迫最為敏感[2],高濃度的鹽分離子會降低種子周圍環(huán)境的滲透勢,從而抑制種子的吸水和胚胎的生長。此外,離子毒性還會破壞大分子物質,影響萌發(fā)過程中的正常生理代謝[3]。大量研究表明,鹽脅迫會顯著降低高粱種子活力,抑制萌發(fā)和幼苗早期生長[4-6]。因此,需要盡快提出促進種子在鹽漬條件下萌發(fā)的有效方法,這對鹽堿地作物生產尤為重要。
種子引發(fā)是指對種子進行特定的水化處理,激活種子內的若干代謝事件,然后再緩慢回干至種子初始含水量的一種播前預處理技術[7]。種子引發(fā)技術可以有效促進種子的萌發(fā)[8],特別是在逆境條件下更為明顯,如老化種子[9],冷脅迫[10],鹽脅迫[2]等。Chen 和Arora[8]認為種子引發(fā)啟動的脅迫耐受性主要通過預激活與萌發(fā)相關的活動(headstartof germination)或脅迫記憶(stress imprint)。從第一種策略來看,其本質接近啟動種子真實的萌發(fā)狀態(tài),因為大多數(shù)在萌發(fā)過程中表達的基因/蛋白在種子引發(fā)過程中也表現(xiàn)出類似的變化模式。同時,種子引發(fā)可以誘導早期萌發(fā)時的主要代謝過程中的一些生理變化(諸如呼吸和能量代謝等)[10-12]。有研究表明種子引發(fā)提高了線粒體的活性及其超微結構的穩(wěn)定性[9,13],而能量供應的維持是種子萌發(fā)過程中不可避免的關鍵因素。第二種策略是一種對種子的預先脅迫處理,雖然種子引發(fā)與后續(xù)脅迫的時間間隔較短,但是由于脅迫記憶所誘導的抗性分子機制卻能持續(xù)很長時間[14]。脅迫記憶會通過某些特定生理過程得以實現(xiàn),有研究表明,抗氧化系統(tǒng)的關鍵酶如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)等,會隨著引發(fā)時間或者引發(fā)劑的濃度增加而提高[15]。綜合2 種策略,可以發(fā)現(xiàn)都與水/水勢有關,預激活的過程必有水參與,由于引發(fā)水勢變化產生的類似逆境效果可以激發(fā)脅迫記憶。
很多引發(fā)劑被證明可以有效促進逆境條件下的種子萌發(fā)過程,然而不可忽略的是各種引發(fā)劑亦包含了潛在的有效信號調節(jié)物質(如水楊酸、Ca2+等)[2,10],這樣很可能夸大甚至倍增了種子引發(fā)的作用。而水引發(fā)與種子萌發(fā)初期生理過程重合,由水引發(fā)激活的原初能量代謝信號及其進一步調控種子生長的生理過程仍未有更好的理解。盡管不同引發(fā)水勢的效果存在差異[16],但不同作物種子萌發(fā)的吸水策略也不盡相同。因此,不同作物的引發(fā)水勢條件也可能存在差別。高粱是世界五大谷物作物之一,是重要的糧食作物及釀造原料,也是鹽堿地種植的先鋒作物,揭示鹽脅迫下有效促進高粱萌發(fā)的引發(fā)水勢條件及其機理具有較強的理論和實踐意義。由于水勢、引發(fā)時間和植物種類等因素都會影響引發(fā)的效果,因此選擇和優(yōu)化最佳高粱種子引發(fā)條件是獲得最佳引發(fā)效果的關鍵[17]。本研究旨在探索鹽脅迫下不同引發(fā)水勢對高粱種子萌發(fā)的影響;明確鹽脅迫下促進高粱種子萌發(fā)的最佳水勢引發(fā)條件;揭示鹽脅迫下最佳水勢引發(fā)促進高粱萌發(fā)的生理調控途徑。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
本試驗于農業(yè)農村部東北地區(qū)作物栽培科學實驗站進行,試驗材料為高粱品種吉雜124,由吉林省農業(yè)科學院作物資源研究所提供。
1. 2 試驗設計
試驗于室內進行,采用單因素完全隨機設計。挑取籽粒飽滿、大小一致的高粱種子,5%NaClO溶液消毒5 min,將種子沖洗干凈,吸干種子表面水分。設5 個引發(fā)處理(表1),即水勢分別為0(P1)、? 0. 3(P2)、? 0. 6(P3)、? 0. 9(P4)和? 1. 2(P5)MPa 的PEG-6000 溶液,將種子放入不同水勢的PEG 溶液中引發(fā),引發(fā)時間分別為8、12、16、20、24 h。種液比為1∶5,引發(fā)后將種子洗凈,放到通風處回干至初始含水量(13%,w/w)。以無鹽脅迫未引發(fā)的種子為對照(CK)、鹽脅迫下未引發(fā)的種子為處理S。發(fā)芽和生長參數(shù)在培養(yǎng)第5 d 測定,其余測定指標含水量、膜透性、離子含量和線粒體抗氧化酶活性均在最佳引發(fā)水勢處理下的時間進行測定。
1. 3 測定指標與方法
將種子置于鋪有濾紙的培養(yǎng)皿中,加入8 mL200 mmol·L-1 NaCl 溶液,每個處理設置3 次重復,在溫度25 ℃、濕度70% 的黑暗培養(yǎng)箱中培養(yǎng)5 d。每天記錄發(fā)芽種子數(shù),以胚根長大于2 mm 為標準,至第5 d 測量幼苗的根長、芽長、根鮮重、芽鮮重、根干重、芽干重。發(fā)芽率(GR)、發(fā)芽勢(GP)、發(fā)芽指數(shù)(GI)、活力指數(shù)(VI)通過以下公式計算:
以上參數(shù)的相對值為處理值除以對照值。t 為處理天數(shù)。
1. 3. 1 高粱組織含水量及膜透性的測定。
隨機選取5 個長勢均勻的胚芽和胚根組織,切下其胚芽和胚根稱重(FW)并記錄,隨后迅速將組織浸沒在蒸餾水中浸泡24 h。用濾紙擦掉組織表面水分并稱重(TW), 將組織放在85 °C 烘箱內干燥24 h 并稱重(DW)。相對含水量(RWC)由以下公式計算:將5 個胚芽和根鮮組織切下并用蒸餾水多次清洗其表面,以去除多余電解質。25 ℃恒溫浸泡24 h,使用電導率儀測量溶液的電導率值(EC1),最后將樣品沸水20 min,測量電導率(EC2)。電解質滲透率(EL)計算公式如下:1. 3. 2 高粱組織內離子含量的測定。
將組織樣品烘干,研磨成粉末,取0. 1 g 樣品在320 ℃ 消化爐中消化30 min,其間加入2 次30%H2O2 溶液至消化液透明澄清,待冷卻后定容至100 mL,在火焰光度計上測定Na+、K+、Ca2+的含量,重復3 次。
1. 3. 3 高粱組織線粒體超微結構
將新鮮胚芽組織樣品浸泡于4% 戊二醛固定液。經過脫水、包埋、染色處理后,用透射電鏡(日立H-7500)在10 000 倍范圍內觀察樣品切片,并拍攝其細胞及線粒體照片。
1. 3. 4 高粱組織線粒體的提取與純化
將新鮮胚芽組織樣品加入由50 mmol·L-1 磷酸鹽緩沖液(pH 7. 5)、0. 3 mol/L甘露醇、0. 5%(w/v)牛血清白蛋白(BSA)、0. 5%(w/v)聚乙烯吡咯烷酮-40、0. 2 mmol·L-1EDTA-2Na 和20 mmol·L-1半胱氨酸組成的緩沖劑后研磨成勻漿。用離心機將勻漿在2000 g 條件下離心10 min,吸取上清液,重復2 次。再將上清液在12 000 g 條件下離心15 min,使沉淀物懸浮在緩沖劑中,重復2 次。使用線粒體粗提取液進行酶活性的測定。
1. 3. 5 高粱組織線粒體抗氧化酶系統(tǒng)的測定
將0. 2 g 新鮮胚芽組織樣品加入pH 為7. 8 的50 mmol·L-1磷酸鉀緩沖液充分研磨。研磨后的提取液轉入離心管中,粗提取液在4 ℃的離心機內以24 200 g 離心1 min。取上清液進行測定,超氧化物歧化酶(SOD)測定參照Beyer[18]的方法,過氧化物酶(POD)測定參照Fielding[19]的方法、過氧化氫酶(CAT)測定參照Aebi[20]的方法、抗壞血酸過氧化物酶(APX)測定參照Amako[21]的方法。
1. 4 數(shù)據(jù)分析
利用Excel 2019 軟件進行數(shù)據(jù)整理,使用Ori?gin 2018 對數(shù)據(jù)進行分析,采用SPSS 18. 0 軟件進行單因素方差分析(ANOVA)和主成分分析(PCA),不同字母表示有顯著性差異(Plt;0. 05)。
2 結果與分析
2. 1 最佳引發(fā)水勢的篩選
2. 1. 1 鹽脅迫下不同水勢引發(fā)后高粱種子發(fā)芽指標
如圖1A,S 處理與CK 處理相比發(fā)芽率顯著下降了20. 23%;在鹽脅迫下,P2 引發(fā)處理的高粱種子發(fā)芽率最高,其次為P3。P2 的發(fā)芽率為87. 67%,與P3 相比升高6. 49%,且與其它處理相比有顯著性差異;S 處理與CK 處理相比發(fā)芽勢顯著下降了30. 49%;5 種引發(fā)處理的發(fā)芽勢變化趨勢與發(fā)芽率一致。發(fā)芽勢最高的處理為P3,其次是P2,P3 比發(fā)芽勢最低的P5 升高了27. 28%,與其它處理呈顯著差異(圖1B);圖1C 所示,S 處理與CK 處理相比發(fā)芽指數(shù)顯著下降了29. 59%;引發(fā)處理中發(fā)芽指數(shù)最高的處理為P3,與其它引發(fā)處理呈顯著性差異。P3 的發(fā)芽指數(shù)分別比P1、P2、P4 和P5 高出17. 91%、14. 96%、5. 85% 和39. 6%;S 處理與CK處理相比活力指數(shù)顯著下降75. 21%;引發(fā)處理中活力指數(shù)最高的為P3,其次為P2,都顯著高于其它處理。與活力指數(shù)最低的P5 相比,分別升高了54. 50% 和35. 04%(圖1D)。
2. 1. 2 鹽脅迫下在不同水勢引發(fā)后高粱種子萌發(fā)性狀
鹽脅迫下不同引發(fā)處理的芽長如圖2A,其中P3 的芽長表現(xiàn)最優(yōu),其次為P4,P3 比表現(xiàn)最差的P5處理顯著提升67. 08%;芽鮮重和芽干重在5 種引發(fā)處理中都是P3 最高,且P5 處理為最低,P3 與P5 相比,芽鮮重和芽干重分別顯著提高87. 89% 和58. 67%(圖2B~2C)。根長最長的處理為P3 處理,其次為P4 處理,分別與其它處理差異顯著,與P1、P2 和P5 相比,P3 顯著高出28. 53%、21. 41%、53. 60%(圖2D)。根鮮重和根干重表現(xiàn)最佳的為P3 處理,與表現(xiàn)最差的P5 相比,分別高出117. 68%和37. 43%(圖2E~2F);如圖2G 所示,NaCl 脅迫抑制了高粱種子根和胚芽的伸長,當種子萌發(fā)至48 h時,S 處理的根長和胚芽長度明顯小于CK,而在引發(fā)處理后,鹽脅迫下的種子在根和胚芽的伸長方面均有不同程度的顯著提升。當種子萌發(fā)至72 h 時,各個處理之間的差異更加明顯,其中P3 在根和胚芽的長度最大,其次為P2。
2. 1. 3 鹽脅迫下不同水勢引發(fā)處理的高粱種子萌發(fā)效果的主成分分析
采用主成分分析(PCA)評價不同種子引發(fā)條件對鹽脅迫下高粱萌發(fā)性狀的影響(圖3)。主成分Ⅰ的貢獻率達到84. 40%,主成分Ⅱ的貢獻率為12. 12%,累計貢獻率達到96. 51%,說明2 個主成分可以代表大部分的變量。引發(fā)處理的綜合得分在PC1 軸上排序為P3gt;P2gt;P4gt;P1gt;P5,根據(jù)左側的PC2 軸可得知另一主成分各處理得分排序。
各因子載荷矩陣(表2)表示了主成分Ⅰ和主成分Ⅱ與各指標的相關性。對于主成分Ⅰ影響最大的主要指標包括X3、X4、X5、X6、X8、X10,負荷量分別為0. 967、0. 996、0. 975、0. 962、0. 967、0. 989。對于主成分Ⅱ 影響最大的主要指標包括X1、X2、X3,負荷量分別為0. 422、0. 857、0. 184。經過分析,得出主成分Ⅰ 和主成分Ⅱ 的各因子得分系數(shù)(表3),推導出因子得分公式:
Y1=0. 309X1+0. 177X2+0. 333X3+0. 343X4+0. 336X5+0. 331X6+0. 325X7+0. 333X8+0. 300X9+0. 340X10
Y2=0. 308X1+0. 778X2+0. 167X3?0. 031X4?0. 138X5?0. 083X6?0. 278X7?0. 024X8?0. 325X9?0. 092X10
單一的某個成分不能評價鹽脅迫下水引發(fā)處理對高粱種子萌發(fā)的影響,綜合Y1 與Y2 得到最終因子得分函數(shù):
Y=0. 84Y1+0. 12Y2
將各處理的指標相對值代入綜合因子得分函數(shù)中,得到了綜合因子得分的排序(表4),由表4 可看出得分最高的最優(yōu)處理為P3 處理。
2. 2 鹽脅迫下最佳水勢引發(fā)后的高粱組織生理特性
2. 2. 1 鹽脅迫下最佳水勢引發(fā)后高粱組織相對含水量和電導率
由圖4 可知,與CK 處理相比,鹽脅迫下S 處理的相對含水量顯著降低12. 10%、相對電導率顯著提高93. 22%。P3 處理與S 處理相比,相對含水量顯著提升3. 78%,相對電導率顯著下降23. 48%。
2. 2. 2 鹽脅迫下最佳水勢引發(fā)后高粱組織離子平衡
由表5 可見,與CK 處理相比,鹽脅迫使S 處理的Na+含量顯著上升273. 74%、K+含量顯著上升26. 73%、Ca2+ 含量顯著下降77. 43%,K+/Na+ 含量顯著下降65. 46%,Ca2+/Na+ 含量顯著下降93. 48%。經PEG 最佳濃度引發(fā)之后,P3 與S 相比,Na+ 含量下降39. 69%、K+ 含量上升9. 59%,但未達到顯著水平、Ca2+含量上升48. 65%,差異不顯著、K+/Na+含量顯著上升64. 52%,Ca2+/Na+含量上升133. 33%,未達到顯著水平。
2. 2. 3 鹽脅迫下最佳水勢引發(fā)后高粱組織線粒體超微結構
鹽脅迫破壞了高粱胚芽內線粒體完整性(圖5)。未受鹽脅迫(CK)時,線粒體結構清晰、完整;鹽脅迫(S)下,線粒體完整性被破壞,大面積空泡化,線粒體膜缺失,嵴結構被破壞。P1 和P5 處理后與CK 相比線粒體腫脹程度增加,結構出現(xiàn)降解和畸形等異?,F(xiàn)象;P2、P4 處理后與CK 相比略微腫脹,但結構正常。經最佳引發(fā)處理(P3)后,線粒體較CK 處理結構相對完整,嵴呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)。
2. 2. 4 鹽脅迫下最佳水勢引發(fā)后高粱組織線粒體抗氧化酶活性
圖6A 可見,S 處理與對照處理相比降低了26. 53%,在P3 處理后的種子胚芽線粒體內的SOD 與S 處理相比提高19. 87%,均呈現(xiàn)顯著性差異。圖6B 可見,P3 處理后的種子胚芽線粒體內的POD 活性與S 處理的種子胚芽相比顯著提高14. 84%。圖6C 可見,與CK 相比,S 處理下線粒體內CAT 活性顯著下降43. 04%。與S 相比,經過P3 處理的線粒體內CAT 活性顯著提高了41. 96%。圖6D 可見,與CK 相比,S 處理線粒體內APX 活性顯著下降了44. 68%。與S 相比,P3 處理的線粒體內APX 活性顯著提高了50. 80%。
3 討論
高粱萌發(fā)期對鹽脅迫極為敏感[4]。本試驗中,鹽脅迫顯著影響了高粱種子的萌發(fā)過程,表現(xiàn)為發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)等發(fā)芽特征顯著降低,表明鹽脅迫降低了高粱種子活力,進而抑制了種子萌發(fā)。鹽脅迫延遲和抑制種子萌發(fā)的原因是多方面的。 首先,鹽脅迫由于滲透和離子毒害破壞膜系統(tǒng)的影響,嚴重降低了種子的發(fā)芽率,限制了種子萌發(fā)過程。其次,鹽脅迫可能通過多種機制(如抑制能量代謝等)降低種子萌發(fā)過程中儲備動員的效率[22]。然而,有報道稱以PEG 模擬不同水勢引發(fā)處理后,玉米種子在鹽脅迫下萌發(fā)的時間顯著縮短,發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)顯著提高,說明水引發(fā)提高了鹽脅迫下的玉米種子活力[23]。Chen 等[2]研究表明,鹽脅迫下不同介質的引發(fā)劑都有促進高粱種子萌發(fā)的效果(包括水引發(fā)),且不同濃度引發(fā)劑的引發(fā)效果存在顯著差異,說明引發(fā)劑的作用濃度存在最佳范圍,可能是激活種子萌發(fā)早期的代謝過程需要特定介質濃度或水勢條件。本研究中主成分分析結果也證明,鹽脅迫下不同水勢的種子引發(fā)效果存在顯著差異(圖3)。
植物受到鹽脅迫會發(fā)生脫水現(xiàn)象,從而影響體內含水量,因此,相對含水量可作為衡量植物耐鹽性的生理指標[24]。本研究中,鹽脅迫下高粱在萌發(fā)過程中胚芽的含水量有所下降,膜透性增大,電導率也相應增大,說明鹽脅迫已經影響了高粱組織的水分平衡,細胞結構受到損傷。王宇[ 25]研究發(fā)現(xiàn),100 mmol·L-1 NaCl 脅迫下10% PEG 處理后的水稻幼苗葉片含水量高于未處理幼苗,說明10%PEG 處理能夠提高植物的含水量,從而提高耐鹽性。在種子萌發(fā)過程中保持一定的滲透勢,為種子吸水過程提供一個良好的環(huán)境,可以防止由于種子吸水速度過快或缺水而引起細胞膜損傷,從而造成胞內溶質的外滲[26]。本研究發(fā)現(xiàn),最佳水勢引發(fā)后的高粱胚芽內含水量增加,相對電導率下降,高粱組織的水分狀況在一定程度上能夠反映其生長的代謝強度,并表現(xiàn)在高粱的萌發(fā)特征上(圖1),這也是最佳水勢引發(fā)促進鹽脅迫下高粱萌發(fā)的重要原因。調節(jié)離子平衡是作物耐鹽的另一個重要原因,特別反映在種子引發(fā)使Na+含量降低,K+ 含量增加[27]。Shabala 和Pottosin[28]研究指出,植物在受到鹽脅迫時,細胞質中保持較高的K+/Na+以維持離子平衡。本研究中,鹽脅迫使高粱組織中的Na+含量增加,最佳水勢引發(fā)使高粱組織中的Na+含量減少、K+含量增加,K+/Na+升高,從而有效調節(jié)了鹽脅迫下高粱組織的離子平衡,提高了耐鹽性。
線粒體是植物能量代謝的中心,為植物對脅迫的應激反應提供能量,因此線粒體的耐鹽性也很重要[29]。馬靜等[30]研究發(fā)現(xiàn),鹽脅迫下烤煙葉片線粒體被膜會受到一定程度的損傷,內部間隙逐漸增大,嵴數(shù)目減少,且發(fā)育較差。完整、健康的線粒體是細胞正常代謝的前提,鹽脅迫破壞了線粒體的結構與功能,是使ATP 的供應達不到代謝需求的主要原因[31]。本研究發(fā)現(xiàn)PEG 最佳濃度引發(fā)后,線粒體的完整性得到改善,鹽脅迫對植物的損傷也相對減弱(圖5)。Masondo 等[32]研究同樣表明,種子引發(fā)能促進鹽脅迫下胚軸細胞內的線粒體修復,使線粒體功能恢復正常。線粒體內膜上的電子傳遞鏈是產生活性氧的主要部位,正常情況下活性氧的產生和清除是平衡的,但鹽脅迫下破壞了線粒體活性氧的產生和清除平衡,造成種子活性氧的積累從而導致氧化應激[33-34]。活性氧的增加會對細胞造成結構性損傷,植物ROS清除系統(tǒng)在維持細胞氧化還原穩(wěn)態(tài)方面起著至關重要的作用[35]。本試驗中,最佳水勢引發(fā)之后的高粱胚軸線粒體的抗氧化酶活性均顯著高于未引發(fā)處理,說明最佳水勢引發(fā)可以增強線粒體內抗氧化酶的活性,從而保證線粒體結構的完整性,進而維持其功能的穩(wěn)定性。
4 結論
通過最佳水勢的篩選,發(fā)現(xiàn)鹽脅迫下5 種引發(fā)水勢均能促進高粱種子的萌發(fā),其中?0. 6 Mpa 水勢引發(fā)效果最佳。最佳水勢引發(fā)提高了鹽脅迫下的高粱胚芽的含水量,降低了膜透性,維持了胚芽內的離子平衡,增強了線粒體內抗氧化酶的活性,以及保持了線粒體結構完整性,從而促進了高粱種子的萌發(fā)。
參考文獻
[1]Zhu G L,An L L,Jiao X R,et al. Effects of gibberellic acid onwater uptake and germination of sweet sorghum seeds undersalinity stress[J]. Chilean Journal of Agricultural Research,2019,79(3):415-424.
[2]Chen X F,Zhang R D,Xing Y F,et al.The efficacy of differentseed priming agents for promoting sorghum germination undersalt stress[J].PLoS One,2021,16(1):e0245505.
[3]Li J P,Zhao C,Zhang M J,et al. Exogenous melatoninimproves seed germination in Limonium bicolor under salt stress[J].Plant Signaling amp; Behavior,2019,14(11):1659705.
[4]孫璐,周宇飛,李豐先,等.鹽脅迫對高粱幼苗光合作用和熒光特性的影響[J].中國農業(yè)科學,2012,45(16):3265-3272.
Sun L,Zhou Y F,Li F X,et al. Impacts of salt stress oncharacteristics of photosynthesis and chlorophyll fluorescence ofSorghum seedlings[J]. Scientia Agricultura Sinica,2012,45(16):3265-3272.
[5]孫璐,周宇飛,汪澈,等. 高粱品種萌發(fā)期耐鹽性篩選與鑒定[J].中國農業(yè)科學,2012,45(9):1714-1722.
Sun L,Zhou Y F,Wang C,et al.Screening and identification ofSorghum cultivars for salinity tolerance during germination[J].Scientia Agricultura Sinica,2012,45(9):1714-1722.
[6]Sun L,Wang C,Zhou Y F,et al. Inhibition of SbABI5expression in roots by ultra-high endogenous ABA accumulationresults in Sorghum sensitivity to salt stress[J]. InternationalJournal of Agriculture and Biology,2016,18(1):146-154.
[7]Heydecker W, Higgins J, Gulliver R L. Acceleratedgermination by osmotic seed treatment[J]. Nature,1973,246:42-44.
[8]Chen K,Arora R. Priming memory invokes seed stresstolerance[J]. Environmental and Experimental Botany,2013,94:33-45.
[9]Xia F S,Wang M Y,Chen L L,et al. Responses ofmitochondrial ultrastructure and physiological variations to PEGprimingon ultra-dried oat (Avena sativa L.) seeds after ageing[J].Seed Science and Technology,2017,45(3):622-637.
[10]Nie L X,Liu H Y,Zhang L,et al. Enhancement in rice seedgermination via improved respiratory metabolism under chillingstress[J].Food and Energy Security,2020,9(4):e234.
[11]Soeda Y,Konings M C J M,Vorst O,et al. Gene expressionprograms during Brassica oleracea seed maturation,osmopriming,and germination are indicators of progression ofthe germination process and the stress tolerance level[J].Plant Physiology,2005,137(1):354-368.
[12]Weitbrecht K,Müller K,Leubner-Metzger G. First off themark:early seed germination[J]. Journal of ExperimentalBotany,2011,62(10):3289-3309.
[13]Xia F S,Cheng H,Chen L L,et al. Influence of exogenousascorbic acid and glutathione priming on mitochondrialstructural and functional systems to alleviate aging damage inoat seeds[J].BMC Plant Biology,2020,20(1):104.
[14]Hussain S,Zheng M M,Khan F,et al. Benefits of rice seedpriming are offset permanently by prolonged storage and thestorage conditions[J].Scientific Reports,2015,5:8101.
[15]Lei Y B,Song S Q,F(xiàn)u J R. Possible involvement of antioxidantenzymes in the cross-tolerance of the germination/growth of wheat seeds to salinity and heat stress[J]. Journalof Integrative Plant Biology,2005,47(10):1211-1219.
[16]夏方山,毛培勝,王明亞,等.PEG 引發(fā)對老化燕麥種子抗氧化性能的影響[J].草地學報,2016,24(5):933-938.
Xia F S,Mao P S,Wang M Y,et al. Effect of PEG primingon oxidation resistance of aged oat seeds[J]. Acta AgrestiaSinica,2016,24(5):933-938.
[17]Theerakulpisut P,Nounjan N,Kumon-Sa N. Spermidinepriming promotes germination of deteriorated seeds andreduced salt stressed damage in rice seedlings[J]. NotulaeBotanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca,2021,49(1) :12130.
[18]Beyer W F Jr,F(xiàn)ridovich I. Assaying for superoxide dismutaseactivity: some large consequences of minor changes inconditions[J] . Analytical Biochemistry,1987,161(2) :559-566.
[19]Fielding J L,Hall J L. A biolchemical and cytochemical studyof peroxidase activity in roots of Pisum sativum:i. acomparison of dab-peroxidase and guaiacol-peroxidase withparticular emphasis on the properties of cell wall activity[J].Journal of Experimental Botany,1978,29(4):969-981.
[20]Aebi H.Catalase in vitro[J].Methods in Enzymology,1984,105:121-126.
[21]Amako K,Chen G X,Asada K. Separate assays specific forascorbate peroxidase and guaiacol peroxidase and for thechloroplastic and cytosolic isozymes of ascorbate peroxidase inplants[J].Plant and Cell Physiology,1994,35(3):497-504.
[22]Yohannes G,Kidane L,Abraha B,et al. Effect of salt stresseson seed germination and early seedling growth of Camelinasativa L[J]. Momona Ethiopian Journal of Science,2020,12(1):1-19.
[23]Casta?ón-Nájera G,Latorunerie-Moreno L,Gálvez Mu?oz YA. Effect of PEG8000 and NaCl on germination and seedlingtraits of tropical maize (Zea mays L.)[J]. Phyton,2017,86(1):290-295.
[24]Vazayefi M,Shekari F,Zangani E,et al. Seed treatment withchlormequat chloride improves the physiological andbiochemical characteristics of Brassica napus L. under saltstress[J].Plant Stress,2023,9:100175.
[25]王宇. 在PEG 預處理下水稻幼苗對NaCl 及NaCl+PEG 聯(lián)合脅迫的生理響應[D].沈陽:沈陽師范大學,2013.
Wang Y. Biophysical response of PEG pretreatment on riceseeding under salt stress or combined stresses of salt and PEG[D].Shenyang:Shenyang Normal University,2013.
[26]王曙光,趙建奎,寧幸蓮,等.PEG-6000 引發(fā)對老化大豆種子膜透性及保護性酶活性的影響[J]. 華北農學報,2012,27(6):113-117.
Wang S G,Zhao J K,Ning X L,et al. Effect of PEG-6000priming on seed membrane permeability and the activity ofprotection enzyme of aging soybean[J]. Acta AgriculturaeBoreali-Sinica,2012,27(6):113-117.
[27]Bajwa A A,F(xiàn)arooq M,Nawaz A.Seed priming with sorghumextracts and benzyl aminopurine improves the tolerance againstsalt stress in wheat (Triticum aestivum L.)[J]. Physiologyand Molecular Biology of Plants,2018,24(2):239-249.
[28]Shabala S,Pottosin I. Regulation of potassium transport inplants under hostile conditions:implications for abiotic andbiotic stress tolerance[J]. Physiologia Plantarum,2014,151(3):257-279.
[29]Sun Y F,Liang W H,Cheng H,et al. NADPH oxidasederivedROS promote mitochondrial alkalization under saltstress in Arabidopsis root cells[J] . Plant Signaling amp;Behavior,2021,16(3):1856546.
[30]馬靜,王靜,姚鵬偉,等.鹽分脅迫對烤煙葉片亞細胞結構及生理生化指標的影響[J]. 中國煙草學報,2019,25(5):44-52.
Ma J,Wang J,Yao P W,et al. Effects of salt stress onsubcellular structure and physiological and biochemical indexesof flue-cured tobacco leaves[J]. Acta Tabacaria Sinica,2019,25(5):44-52.
[31]廖珍鳳,王劍,宋西嬌,等. 鹽脅迫對大豆種子萌發(fā)過程中子葉超微結構的影響[J]. 浙江農業(yè)科學,2022,63(06):1250-1256,1261.
Liao Z F,Wang J,Song X J,et al. Effect of salt stress on theultrastructrue of cotyledon cells during soybean germination[J]. Journal of Zhejiang Agricultural Sciences,2022,63(06):1250-1256,1261.
[32]Masondo N A,Kulkarni M G,F(xiàn)innie J F,et al. Influence ofbiostimulants-seed-priming on Ceratotheca triloba germinationand seedling growth under low temperatures,low osmoticpotential and salinity stress [J] . Ecotoxicology andEnvironmental Safety,2018,147:43-48.
[33]李迎春.鹽脅迫下四倍體刺槐線粒體的響應機制[D].哈爾濱:東北林業(yè)大學,2014.
Li Y C. The response mechanism of mitochondria intetraploid Robinia pseudoacacia under salt stress[D].Harbin:Northeast Forestry University,2014.
[34]Cembrowska-Lech D,Rybak K. Nanopriming of barley seedsashotgun approach to improve germination under salt stressconditions by regulating of reactive oxygen species[J].Plants,2023,12(2):405.
[35]Li J N,Yu B,Ma C Q,et al. Functional characterization ofsugar beet M14 antioxidant enzymes in plant salt stresstolerance[J].Antioxidants,2022,12(1):57.
(編輯:郭玥微)
基金項目:財政部和農業(yè)農村部國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系建設專項(CARS-06-14.5-A17);遼寧省藏糧于技重大專項(2023JH1/10200001-03-01);遼寧省教育廳一般項目(LSNFW202006)