胞质Ca²⁺参与外源H₂S促进盐碱胁迫下裸燕麦种子萌发

更新时间:2023-05-28

【摘要】硫化氢（Hydrogen sulfide,H2S）是植物新型气体信号分子,钙离子(Calcium,Ca2+)为重要的第二信使,两者在植物逆境响应中分别发挥着重要作用。为明确胞质Ca2+在外源H2S促进盐碱胁迫下作物种子萌发中的作用,以裸燕麦（Avena nude）为材料,采用培养皿培养,以混合盐碱（NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3的摩尔比为12∶8∶1∶9）模拟甘肃裸燕麦种植地盐碱环境,蒸馏水为对照,测定了胞外Ca2+螯合剂乙二醇-双-（2-氨基乙醚）四乙酸（EGTA）、质膜Ca2+通道阻断剂氯化镧（La Cl3）、液泡Ca2+释放抑制剂钌红（RR）和内质网钙泵阻断剂毒胡萝卜素（Thaps）分别与H2S供体硫氢化钠（Na HS）共处理下种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、平均发芽速率、胚根长和胚芽长7个发芽指标,利用隶属函数分析方法综合评价胞质Ca2+对H2S缓解盐碱胁迫抑制种子萌发的影响。结果表明,随着盐碱胁迫浓度增大,裸燕麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、平均发芽速率、胚根长和胚芽长显著下降。与对照相比,15～75 mmol·L-1盐碱胁迫导致裸燕麦种子萌发的隶属函数综合评价值（D）显著降低,30 mmol·L-1盐碱胁迫下D值下降了73. 1%; 100～1 000μmol·L-1NaHS不同程度提高了裸燕麦种子萌发的D值,且100μmol·L-1Na HS缓解30 mmol·L-1盐碱胁迫下D值下降的作用最大; EGTA、LaCl3和RR均显著逆转了100μmol·L-1Na HS对30 mmol·L-1盐碱胁迫下D值下降的缓解作用,而Thaps对Na HS的作用无显著影响。表明胞质Ca2+参与外源H2S促进盐碱胁迫下裸燕麦种子萌发的信号传导过程,且胞质Ca2+主要来源于胞外Ca2+的内流和液泡中Ca2+的释放。

【关键词】 硫化氢 Ca2+ 裸燕麦 盐碱胁迫 种子萌发

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