甘蓝对单一和经常性短期淹水的响应-慧诺瑞德（北京）科技有限公司|叶绿素荧光|光合作用|植物表型

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甘蓝对单一和经常性短期淹水的响应

发布时间：

2023-02-04

来源：

植物表型资讯

作者：

PhenoTrait

气候变化对农业部门产生重大影响，对植物的生长和发育产生负面影响，预计将对未来的粮食供应产生严重影响。虽然我们正在经历更加频繁和强烈的强降雨事件，这是导致农田洪水的主要原因，但我们仍然不太了解这些事件对不同作物的影响。在本研究中，我们研究了淹水对模式植物白甘蓝(Brassica oleracea var. capitata f. alba)的影响，目的是跟踪其对单一和经常性短期(72小时)淹水的反应，以及不同生长阶段(38天和48天植株)植物之间的敏感性差异。在我们22天的实验中，为了更全面地认识淹水对植物的影响，我们在完全控制的条件下(16小时白天/8小时晚上，25◦C白天/20◦C晚上，60-70%相对空气湿度，250 μ mol m−2 s−1光合有效辐射)沉降，在多个水平（3种不同涝渍处理，图1）上测量了植物的变化:(i)在其形态性状(叶片数量和长度、叶面积和叶片宽度)内，(ii)在叶绿素荧光和多光谱性状(20个参数)内，(iii)在植物胁迫参数(水杨酸、脱落酸、脯氨酸和总多酚)水平下，以及(iv)在植物元素和矿物组成的变化中。根据我们的研究结果，甘蓝对淹水不太敏感，只有反复遭受淹水的植物才会表现出胁迫的迹象。在水杨酸和脱落酸分子胁迫参数的变化（图2）中观察到的这些迹象，在地上水平上不那么明显。我们没有观察到植物形态的变化，也没有观察到它们的光合作用性能（图3）。此外，涝渍胁迫的消除使模型植物完全恢复，表明甘蓝具有迅速的适应反应。随着预计洪水事件发生的频率增加，认识到作物对洪水高度敏感，以努力适应不断变化的气候将变得越来越重要。

图1 3种不同涝渍处理的实验设置:处理1:甘蓝生长早期淹水一次的设置(A)；处理2:甘蓝两次淹水处理(B)；处理3:甘蓝生长后期淹水1次的处理(C)。试验在生长室受控条件下进行。

图2 当脱落酸(abscisic acid，ABA，黑色)和水杨酸(Salicylic acid，SA，紫色)浓度为480 ng mL−1时，校准剂3的多重反应监测（multiple reaction monitoring，MRM）色谱图与同位素标记的标准ABA-d6(绿色)和SA-d6(蓝色)加标，* p值< 0.05。

图3 从3个不同处理的光合作用测量中获得的雷达图。

来源

Hud, A.; Šamec, D.; Senko, H.; Petek, M.; Brkljaˇ ci´ c, L.; Pole, L.; Lazarevi´ c, B.; Rajnovi´ c, I.; Udikovi´c-Koli´c, N.; Meši´ c, A.; et al. Response of White Cabbage (Brassica oleracea var. capitata) to Single and Repeated Short-Term Waterlogging. Agronomy 2023, 13, 200. https://doi.org/10.3390/agronomy13010200

编辑

王春颖

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