青稞根边缘细胞的发育特性及其对密花香薷挥发油胁迫的响应
2023-05-23分类号:S512.3
【部门】四川师范大学生命科学学院
【摘要】【目的】探讨农作物青稞(HordeumvulgareL.,H.vulgare)根边缘细胞(Rootbordercells,RBCs)对挥发油的防御响应机制,为青藏高原农田生态系统农作物的保产增产提供理论依据。【方法】采用纯琼脂悬空气培养法,在研究青稞RBCs发育特性基础上,探讨青稞RBCs从细胞活性、粘胶层厚度、胞内活性氧(Reactiveoxygenspecies,ROS)水平变化以及细胞死亡类型等方面对不同浓度密花香薷(ElsholtziadensaBenth.,E.densa)挥发油的响应。【结果】青稞RBCs围绕根尖形成保护层,细胞形态呈圆形、弧形以及杆形,细胞长30~150μm,宽10~30μm;在5~40mm根长范围内,青稞RBCs数量与根长呈正相关,在根长40mm时达到峰值(1263个),此时RBCs数量为根长5mm时的2.37倍;不同根长的RBCs存活率均维持在90%以上。经过密花香薷挥发油处理的青稞RBCs出现浅橘红色荧光,细胞核呈现橘红色荧光亮斑,RBCs活性丧失。随着挥发油处理浓度增加,青稞RBCs粘胶层厚度与细胞活性呈浓度依赖性变化;与对照相比,在最高浓度0.1μL/μL作用下,青稞RBCs粘胶层厚度增加1.64倍,细胞活性下降59.83%;同时,细胞内ROS水平呈上升趋势,在T3(0.06μL/μL)浓度处理下ROS相对荧光值达到最高(2.23);当挥发油和泛Caspase抑制剂Z-VAD-FMK共同作用时,由挥发油引起的细胞活性降低现象得以缓解,与未使用Z-VAD-FMK相比,细胞活性升高17.3%。【结论】青稞RBCs受到密花香薷挥发油胁迫后,通过增厚粘胶层抵御外界胁迫侵害,并产生ROS诱导细胞凋亡,从而缓解化感毒性。
【关键词】青稞 根边缘细胞发育 挥发油 化感胁迫响应
【基金】四川省科技厅应用基础重点项目(2020YJ0335);; 第四次全国中药资源普查(2019PC006)
【所属期刊栏目】西南农业学报
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