外源海藻糖对NaHCO3胁迫下甘草幼苗生长调节及总黄酮含量的影响

doi:10.11686/cyxb2020269

摘要/Abstract

摘要：

本研究以甘草无菌苗为试验材料，采用植物组织培养的方法，分析50 mmol·L^-1 NaHCO₃胁迫下外源海藻糖对甘草幼苗生长量、叶绿素含量、渗透调节物质含量、抗氧化保护酶活性和总黄酮含量的影响。结果表明： 50 mmol·L^-1 NaHCO₃胁迫显著降低了甘草幼苗的生长量、叶绿体色素含量、K⁺浓度、抗氧化保护酶（SOD、POD、CAT）活性和总黄酮含量，显著提高了丙二醛、脯氨酸和可溶性糖含量以及Na⁺浓度；施加15 mmol·L^-1 海藻糖可显著提高甘草幼苗的生长量，提高叶绿素含量、K⁺浓度和总黄酮含量，降低丙二酸含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量和Na⁺浓度，并且提高抗氧化保护酶活性。因此，NaHCO₃胁迫下施加外源海藻糖对甘草幼苗生长具有良好的调节作用，可以增强甘草的抗碱能力，促进甘草幼苗生长。本研究为外源海藻糖提高甘草耐碱性和揭示其调控机制提供理论依据。

关键词: 外源海藻糖, NaHCO₃胁迫, 甘草幼苗, 渗透调节物质, 抗氧化保护酶

Abstract:

In this study， aseptic plantlets of Glycyrrhiza uralensis generated by tissue culture were used to study the stress effects of NaHCO₃ at 50 mmol· L^-1 with and without exogenous trehalose addition to mitigate stress effects. The biomass， chlorophyll content， concentrations of osmotic regulation substances， antioxidant enzyme activities and total flavonoid contents in the plantlets were monitored. It was found that NaHCO₃-stressed seedlings showed significantly lower biomass， chlorophyll content， concentration of K⁺， total flavonoid contents and antioxidant enzyme （superoxide dismutase， peroxidase， catalase） activities， and significantly higher malondialdehyde （MDA）， proline， soluble sugar and Na⁺concentrations. Those plantlets treated with 15 mmol·L^-1^{trehalose showed significantly improved biomass， chlorophyll content， concentration of K⁺， total flavonoid content and antioxidant enzyme activities， together with reduced MDA， proline， soluble sugar， and Na⁺concentrations. In summary， the application of exogenous trehalose under NaHCO₃ stress had a major beneficial effect on the growth of G. uralensis plantlets and enhanced their alkali-resistance ability of the seedlings. This study provides a theoretical basis for understanding the mechanism of exogenous trehalose enhancement of the alkali-resistance capacity of G. uralensis plantlets.}

Key words: exogenous trehalose, NaHCO₃ stress, Glycyrrhiza uralensis seedlings, osmotic regulation substances, antioxidant enzymes

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图/表 8

表1 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗生物量的影响

Table 1 Effects of trehalose at different concentrations on the biomass of licorice seedlings under NaHCO3 stress

处理 Treatment	根长 Root length (cm)	株高 Height (cm)	单株鲜重Fresh wight (g·plant^-1)
处理 Treatment	根长 Root length (cm)	株高 Height (cm)	根系Root	全株 Whole plant
CK₁	9.00±0.97a	6.20±0.75a	0.064±0.007a	0.172±0.015a
CK₂	7.30±0.25b	4.77±0.39bc	0.044±0.002b	0.145±0.041b
T₁	9.09±0.27a	6.07±0.28ab	0.050±0.003ab	0.154±0.025ab
T₂	9.23±0.33a	6.57±0.09a	0.057±0.007ab	0.162±0.021ab
T₃	9.47±0.12a	7.40±0.12a	0.067±0.007a	0.173±0.070a
T₄	9.13±0.20a	6.17±0.29a	0.061±0.014a	0.153±0.010ab
T₅	8.76±0.47a	5.83±0.54ab	0.047±0.025b	0.147±0.040b

图1 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗叶绿素含量的影响不同小写字母表示各处理间具有显著差异性（P<0.05）。下同。Different letters indicate significant differences (P<0.05) among treatments. The same below.

Fig.1 Effects of trehalose concentration on chlorophyll content in licorice seedlings under NaHCO3 stress

图2 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗MDA含量的影响

Fig.2 Effects of trehalose at different concentrations on MDA content of licorice seedlings under NaHCO3 stress

图3 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗中可溶性糖含量的影响

Fig.3 Effects of trehalose at different concentrations on soluble sugar content in licorice seedlings under NaHCO3 stress

图4 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗中Pro含量的影响

Fig.4 Effects of trehalose at different concentrations on Pro content of licorice seedlings under NaHCO3 stress

图5 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗中Na+浓度、K+浓度和K+/ Na+的影响

Fig.5 Effects of trehalose at different concentrations on Na+ concentration，K+ concentration and K+/Na+ in licorice seedlings under NaHCO3 stress

图6 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗中SOD、 POD、 CAT活性的影响

Fig.6 Effects of trehalose at different concentrations on SOD，POD， CAT activity in licorice seedlings under NaHCO3 stress

图7 NaHCO3胁迫下不同浓度海藻糖对甘草幼苗中总黄酮含量的影响

Fig.7 Effects of different concentrations of trehalose on total flavonoid content in licorice seedlings under NaHCO3 stress

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外源海藻糖对NaHCO₃胁迫下甘草幼苗生长调节及总黄酮含量的影响

Effects of exogenous trehalose on growth regulation and total flavonoid content of Glycyrrhiza uralensis seedlings under NaHCO₃ stress

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