鼓粒期淹水胁迫对大豆叶片AsA-GSH循环的损伤及烯效唑的缓解效应

doi:10.11686/cyxb2020249

草业学报 ›› 2021, Vol. 30 ›› Issue (7): 157-166.DOI: 10.11686/cyxb2020249

鼓粒期淹水胁迫对大豆叶片AsA-GSH循环的损伤及烯效唑的缓解效应

王诗雅¹(), 郑殿峰²(), 冯乃杰²(), 梁喜龙¹^,³, 项洪涛⁴, 冯胜杰¹, 王新欣¹, 左官强¹

^1.黑龙江八一农垦大学农学院，黑龙江大庆 163319
^2.广东海洋大学滨海农业学院，广东湛江 524088
^3.黑龙江八一农垦大学植物生长调节剂工程技术研究中心，黑龙江大庆 163319
^4.黑龙江省农业科学院耕作栽培研究所，黑龙江哈尔滨 150086

收稿日期:2020-05-27 修回日期:2020-08-10 出版日期:2021-07-20 发布日期:2021-06-03
通讯作者: 郑殿峰,冯乃杰
作者简介:Corresponding author. E-mail： zdffnj@163.com
Corresponding author. E-mail： byndfnj@126.com
王诗雅（1994-），女，黑龙江齐齐哈尔人，在读硕士。E-mail： wsy1106ok@126.com
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(31871576);黑龙江省自然科学基金重点项目(ZA2017003);研究生创新项目(YJSCX2019-Y96)

Damage to the AsA-GSH cycle of soybean leaves under waterlogging stress at in seed filling period growth stages and the mitigation effect of uniconazole

Shi-ya WANG¹(), Dian-feng ZHENG²(), Nai-jie FENG²(), Xi-long LIANG¹^,³, Hong-tao XIANG⁴, Sheng-jie FENG¹, Xin-xin WANG¹, Guan-qiang ZUO¹

^1.College of Agriculture，Heilongjiang Bayi Agriculture University，Daqing 163319，China
^2.College of Coastal Agricultural Sciences，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，China
^3.Plant Growth Regulator Engineering Research Center，Heilongjiang Bayi Agriculture University，Daqing 163319，China
^4.Institute of Crop Cultivation and Tillage，Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences，Harbin 150086，China

Received:2020-05-27 Revised:2020-08-10 Online:2021-07-20 Published:2021-06-03
Contact: Dian-feng ZHENG,Nai-jie FENG

摘要/Abstract

摘要：

为研究淹水胁迫下喷施烯效唑（S3307）对不同大豆品种的影响，以耐涝品种‘垦丰14’和涝渍敏感品种‘垦丰16’大豆为试验材料，进行盆栽试验，研究鼓粒期（R5）淹水胁迫对大豆叶片膜脂过氧化程度（MDA）、活性氧（ROS）和抗坏血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循环系统的损伤及S3307的缓解效应。结果表明：R5期淹水胁迫显著增加了两品种大豆叶片内MDA含量，加速了ROS的积累，且相同时间垦丰16增幅大于垦丰14。叶面喷施S3307可有效提高非酶抗氧化剂含量，增加关键酶活性，降低叶片MDA含量，抑制ROS积累，减少淹水胁迫对膜系统造成的伤害，并在恢复正常水分处理后，维持较高的关键酶活性和非酶抗氧化剂含量，促进两品种大豆叶片恢复至正常状态，且垦丰14恢复能力优于垦丰16。综上，淹水胁迫对两种耐涝性不同的大豆品种叶片中AsA-GSH循环具有不同程度的影响，S3307可在一定程度上减缓淹水胁迫所造成的危害。

关键词: 大豆, 淹水胁迫, 叶片, 烯效唑, AsA-GSH循环

Abstract:

This research explored the effect of spraying uniconazole （S3307） on two different soybean varieties under waterlogging stress. The waterlogging-tolerant variety Kenfeng 14 and the waterlogging-sensitive variety Kenfeng 16 were studied in pot experiments. The degree of membrane lipid peroxidation as indicated by malondialdehyde （MDA） concentration， and levels of reactive oxygen species （ROS） and peptide ascorbic acid-glutathione （AsA-GSH） in soybean leaves under waterlogging stress at growth stage R5 （seed filling period） were evaluated. AsA-GSH circulatory system damage was detected and S3307 had an alleviating effect. The results showed that waterlogging stress at the R5 growth stage significantly increased the MDA content in the leaves of the two tested soybean varieties and accelerated the accumulation of ROS. A greater increase was observed in the waterlogging-sensitive variety Kenfeng 16 than in Kenfeng 14. After foliar spraying with S3307， the concentration of non-enzyme antioxidants and the activities of key enzymes were increased， and the MDA concentration of leaves was reduced. S3307 inhibited the accumulation of ROS， reduced the damage caused by waterlogging stress to the membrane system， and assisted the maintenance of a high level of key enzyme activity and non-enzymatic antioxidant concentrations. The benefits of S3307 application persisted after plants were returned to normal soil water levels， S3307 and promoted the recovery of the two soybean varieties to a normal growth status. The recovery ability of waterlogging-tolerant variety Kenfeng 14 was better than Kenfeng 16. In summary， waterlogging stress had contrast effects on the AsA-GSH cycle in the leaves of two soybean varieties with different waterlogging tolerances. S3307 partially alleviated the damage caused by the waterlogging stress.

Key words: soybean, waterlogging stress, leaf, uniconazole, AsA-GSH cycle

王诗雅, 郑殿峰, 冯乃杰, 梁喜龙, 项洪涛, 冯胜杰, 王新欣, 左官强. 鼓粒期淹水胁迫对大豆叶片AsA-GSH循环的损伤及烯效唑的缓解效应[J]. 草业学报, 2021, 30(7): 157-166.

Shi-ya WANG, Dian-feng ZHENG, Nai-jie FENG, Xi-long LIANG, Hong-tao XIANG, Sheng-jie FENG, Xin-xin WANG, Guan-qiang ZUO. Damage to the AsA-GSH cycle of soybean leaves under waterlogging stress at in seed filling period growth stages and the mitigation effect of uniconazole[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2021, 30(7): 157-166.

图/表 9

表1 试验设计方案

Table 1 Experiment design

品种Varieties	处理编号Treatment code	药剂处理Pesticide treatment	水分处理Water treatment
垦丰14 Kenfeng 14	T₁	清水喷施 Spray water	正常水分 Normal water
	T₂	清水喷施 Spray water	淹水胁迫 Waterlogging stress
	T₃	S3307喷施 Spray S3307	淹水胁迫 Waterlogging stress
垦丰16 Kenfeng 16	T₄	清水喷施 Spray water	正常水分 Normal water
	T₅	清水喷施 Spray water	淹水胁迫 Waterlogging stress
	T₆	S3307喷施 Spray S3307	淹水胁迫 Waterlogging stress

图1 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片MDA含量的影响不同字母表示在0.05水平差异显著，下同。Different letters indicate significant difference at 0.05 level. The same below.

Fig.1 Effects of S3307 on MDA content in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图2 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片O2—·产生速率和H2O2含量的影响

Fig.2 Effects of S3307 on O2—· production rate and H2O2 content in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图3 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片AsA、DHA和AsA+DHA含量的影响

Fig.3 Effects of S3307 on AsA and DHA and AsA+DHA content in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图4 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片GSH、GSSG和GSH+GSSG含量的影响

Fig.4 Effects of S3307 on GSH and GSSG and GSH+GSSG content in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图5 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片APX活性的影响

Fig.5 Effects of S3307 on APX activity in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图6 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片GR活性的影响

Fig.6 Effects of S3307 on GR activity in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图7 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片MDHAR活性的影响

Fig.7 Effects of S3307 on MDHAR activity in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

图8 烯效唑对R5期淹水胁迫下大豆叶片DHAR活性的影响

Fig.8 Effects of S3307 on DHAR activity in leaves of soybean under waterlogging stress at R5 stage

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鼓粒期淹水胁迫对大豆叶片AsA-GSH循环的损伤及烯效唑的缓解效应

Damage to the AsA-GSH cycle of soybean leaves under waterlogging stress at in seed filling period growth stages and the mitigation effect of uniconazole

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