标题
  • 标题
  • 作者
  • 关键词

外源SiNPs对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响

2023-03-08分类号:S632.5

【作者】高伟  席克勇  尹军良  刘奕清  朱永兴  贾切  
【部门】长江大学园艺园林学院  荆州佳之源生物科技有限公司  长江大学农学院  
【摘要】【目的】研究外源二氧化硅纳米颗粒(SiNPs)对盐胁迫下生姜幼苗生长和生理特性的影响,为SiNPs在生姜抗盐性中的应用提供理论依据与技术支撑。【方法】以竹根姜(Zingiber officinale Roscoe.cv.zhugen)盆栽苗为试材,设置用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用蒸馏水浇灌植株根部的SiNP100处理、用蒸馏水喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的NaCl处理以及用100 mg/L SiNPs溶液喷施全株5 d后再用20 g/L NaCl溶液浇灌植株根部的SiNP100+NaCl处理,以前后均用蒸馏水处理为对照(CK)。随机选取不同处理后的生姜幼苗,观测其生长形态、光合色素(叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、叶绿素a+b(Chl(a+b))和类胡萝卜素(Car))含量、叶绿素荧光参数(最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光量子效率(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)和非光化学淬灭系数(NPQ))、光合作用参数(净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s))、丙二醛(MDA)和H_2O_2含量以及抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT))活性。【结果】与CK相比,SiNP100处理生姜幼苗的根尖数显著增加,Chl a、Chl b和Chl(a+b)含量显著提高,NPQ显著下降,T_r显著增加,SOD和CAT活性显著升高,MDA和H_2O_2含量显著降低,其余指标均与CK差异不显著。在NaCl胁迫条件下,生姜幼苗根系生长受到抑制,叶片明显变黄,与CK相比,总根长、根系表面积、根尖数显著减少,4种光合色素含量均显著下降,F_v/F_m、ΦPSⅡ和qP显著降低,而NPQ显著升高,P_n、T_r和G_s显著降低,SOD、POD和CAT活性以及MDA和H_2O_2含量均显著升高。SiNP100预处理则可以缓解NaCl胁迫对生姜幼苗的损伤,总根长、根系表面积、根尖数较NaCl处理显著增加,叶片发黄症状也得到缓解;此外,与NaCl处理相比,SiNP100+NaCl处理生姜幼苗的Chl a、Chl b、Chl(a+b)含量和F_v/F_m、ΦPSⅡ、qP、P_n、T_r以及SOD、POD、CAT活性显著提高,而NPQ和MDA、H_2O_2含量显著下降,Car含量和G_s则与NaCl处理差异不显著。【结论】外源SiNPs预处理能通过促进植株根系生长、增加光合色素含量、提高光合作用效率、调节抗氧化酶活性、降低MDA和H_2O_2含量来缓解盐胁迫对生姜幼苗造成的生长抑制和氧化损伤,从而增强生姜植株的抗盐性。
【关键词】纳米硅  盐胁迫  生姜  光合生理  抗氧化酶
【基金】荆州市2022年度科技计划项目(2022BB36);; 湖北省重点研发计划项目(2022BBA0061)
【所属期刊栏目】西北农林科技大学学报(自然科学版)
文献传递