外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

外源一氧化氮对冷害胁迫下棉花幼苗生长、抗氧化系统和光合特性的影响

【摘要】：【目的】探讨外源NO供体硝普钠(SNP)提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol.L-1)对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶(SOD)影响不大,但显著提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性;此外,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、最小荧光产量(F0)和最大光化学效率(Fv/Fm)无明显影响,而气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光合电子传递速率(ETR)和光系统Ⅱ实际量子效率(ΦPSⅡ)显著增加;冷害胁迫下,外源NO处理显著提高了叶片的生长速率、SOD、POD、CAT、APX和GR的活性以及Pro和可溶性蛋白质含量,减少了H2O2和膜脂过氧化产物MDA的积累;外源NO明显提高了棉花叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ,降低Ci和增加非光化学猝灭系数(NPQ),避免过量的光伤害,维持较高的光系统Ⅱ活性。【结论】低温胁迫下,外源NO通过促进抗氧化酶活性和抗氧化剂含量的提高,降低H2O2和MDA的积累,保护了细胞膜结构的稳定性,从而减轻了冷害胁迫对棉花光系统Ⅱ的伤害,增强棉花的抗冷性。

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