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        低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗葉形指數(shù)及生長素的響應(yīng)

        2019-08-10 04:20:00李琦瑤王樹聲劉光亮周培祿鄭璇曾文龍陳志厚陳愛國
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019年3期
        關(guān)鍵詞:低溫脅迫生長素煙草

        李琦瑤 王樹聲 劉光亮 周培祿 鄭璇 曾文龍 陳志厚 陳愛國

        摘要:為研究低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗葉形及生長素含量的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,采用盆栽試驗(yàn)研究4 ℃低溫脅迫下及低溫后恢復(fù)常溫生長的煙苗地上部生物量、葉面積、葉形指數(shù)、不同部位葉片生長素含量以及生長素外流蛋白家族基因NtPINs表達(dá)的變化情況。結(jié)果表明,低溫脅迫下煙苗地上部生物量較同期對(duì)照組極顯著減小,恢復(fù)常溫后雖能繼續(xù)生長但生物量仍低于同期對(duì)照組;低溫后恢復(fù)生長煙苗的葉形指數(shù)極顯著高于同期對(duì)照組;低溫脅迫24 h時(shí),煙苗莖尖新生葉IAA含量較對(duì)照組極顯著升高,但自下而上第4張葉片的IAA含量較對(duì)照組極顯著降低,恢復(fù)生長8 d時(shí)不同部位葉片IAA含量均大幅升高;qRT-PCR結(jié)果顯示,低溫脅迫24 h時(shí),煙苗莖尖新生葉NtPIN1、NtPIN1b、NtPIN3、NtPIN3b、NtPIN4和NtPIN9表達(dá)水平均較同期對(duì)照極顯著下調(diào);低溫下施加外源生長素α-萘乙酸(NAA)、生長素極性運(yùn)輸抑制劑1-萘氨甲酰苯甲酸(NPA),常溫下施加NPA可明顯影響煙苗的葉形指數(shù)。因此,低溫脅迫導(dǎo)致煙苗地上部生長素從莖尖新生葉向莖基部極性運(yùn)輸?shù)臏p少是煙苗葉片形態(tài)響應(yīng)低溫脅迫的生理機(jī)制之一。

        關(guān)鍵詞:煙草;低溫脅迫;葉形指數(shù);生長素;NtPINs基因表達(dá)

        中圖分類號(hào): S572.01? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A? 文章編號(hào):1002-1302(2019)03-0060-06

        收稿日期:2018-04-24

        煙草是原產(chǎn)于亞熱帶的喜溫作物,早春季節(jié)的低溫冷害是我國福建、江西等地南方煙區(qū)在移栽期常見的問題之一,易導(dǎo)致煙苗在大田前期生長遲緩、早花和葉形狹長等現(xiàn)象[1]。葉片是煙草最主要的商品器官,其發(fā)育情況在很大程度上決定著煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。葉形態(tài)是植株形態(tài)建成的重要組成部分[2],葉在空間三維軸向上的極性包括基-頂軸、中-側(cè)軸和背-腹軸[3],而葉在基-頂軸和中-側(cè)軸2個(gè)軸向上的協(xié)調(diào)生長,決定了葉具有一定的葉形指數(shù)(長/寬)[4]。植物受到低溫等逆境脅迫時(shí),會(huì)通過激素調(diào)節(jié)引發(fā)相關(guān)生理反應(yīng)來適應(yīng)環(huán)境[5]。生長素(IAA)是最早被發(fā)現(xiàn)的一類植物激素[6],其分布、極性運(yùn)輸和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)植物葉片發(fā)育及形態(tài)建成具有重要的調(diào)節(jié)作用[7]。李林川等研究發(fā)現(xiàn),生長素極性運(yùn)輸在葉片形態(tài)發(fā)生和兩側(cè)對(duì)稱性生長中具有重要作用[8];用生長素極性運(yùn)輸抑制劑處理局部葉片,可導(dǎo)致該部位生長素含量升高,葉脈發(fā)達(dá),可見生長素的極性運(yùn)輸與微管組織分化密切相關(guān),進(jìn)而影響葉片脈型[9]。此外,IAA還可以誘導(dǎo)一些抗寒基因的快速表達(dá)。因此也有研究認(rèn)為,生長素代謝屬于植物抗寒調(diào)控系統(tǒng)的一部分[10]。

        如上所述,生長素極性運(yùn)輸對(duì)植物葉片形態(tài)具有非常重要的作用。Fujino等發(fā)現(xiàn),水稻突變體中生長素含量的變化最終導(dǎo)致窄葉突變性狀的出現(xiàn)[11],在已克隆的3個(gè)窄葉基因NAL7、NAL1和NRL1中,NAL7、NAL1分別涉及生長素的生物合成、極性運(yùn)輸;而NRL1則通過調(diào)控葉片維管組織的發(fā)育影響葉片寬度。當(dāng)前的研究認(rèn)為,生長素參與煙苗非生物脅迫主要與煙草根系生長有關(guān)[12-13],而關(guān)于葉形變化與生長素關(guān)系的研究未見報(bào)道,外源生長素及生長素極性運(yùn)輸抑制劑對(duì)葉形的影響也尚不清楚。因此,本試驗(yàn)以我國主栽品種同時(shí)也是低溫敏感型品種K326為材料[14],研究低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗地上部生物量、葉面積、葉形指數(shù)、不同部位葉片生長素含量及NtPINs家族基因表達(dá)的變化情況,分析不同濃度外源生長素 α- 萘乙酸(NAA)和生長素極性運(yùn)輸抑制劑1-萘氨甲酰苯甲酸(NPA)處理下煙苗葉形的變化規(guī)律,旨在揭示苗期煙草葉形發(fā)育對(duì)低溫脅迫的響應(yīng)機(jī)制。

        1 材料與方法

        1.1 試驗(yàn)材料

        供試烤煙品種為K326,由國家農(nóng)作物種質(zhì)資源平臺(tái)煙草種質(zhì)資源子平臺(tái)(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所)提供。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        試驗(yàn)于2018年1—4月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所青島試驗(yàn)基地進(jìn)行。挑選顆粒飽滿的種子,用水浸泡后,用70%乙醇消毒5 min,用水沖洗后在水中浸泡24 h,然后播種于裝有由草炭和蛭石(體積比為1 ∶ 1)混勻后組成的育苗基質(zhì)的育苗盤中,播種后將其置于溫室內(nèi),自然光照,每天澆水,待幼苗出土后,將幼苗移栽至裝有相同基質(zhì)的假植盤中繼續(xù)生長。選取假植盤中長勢一致的7葉苗齡煙苗移栽至裝有等量基質(zhì)的營養(yǎng)缽(上口內(nèi)徑為8 cm,底部內(nèi)徑為6 cm,高度為10 cm,缽底有孔)中,置于晝夜時(shí)段各12 h(晝:08:00—19:59;夜:20:00 —次日07:59),溫度為(25±1) ℃的人工智能氣候箱(SPX-250B-G,上海博迅醫(yī)療生物儀器股份有限公司)中還苗2 d。設(shè)置如表1所示的處理。

        表1中的低溫處理時(shí)間由筆者所在課題組前期研究低溫脅迫對(duì)煙苗葉形的影響時(shí)篩選確定[15]。各處理設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)選取長勢一致且葉片大小相近的煙苗5株,用于地上部生物量、葉形指標(biāo)、生長素含量的測定以及NtPINs家族基因表達(dá)的定量分析。

        為研究生長素對(duì)煙苗葉形的影響,采用葉面噴施法篩選合適的NAA、NPA濃度,分別對(duì)25、4 ℃處理24 h后的煙苗進(jìn)行外源NAA、NPA噴施。配制100、200、500、1 000 nmol/L NAA(1 mol/L NaOH溶解),對(duì)4 ℃處理24 h后恢復(fù)到常溫生長的煙苗于次日08:00利用小型噴霧器均勻噴施,以葉面掛有水珠為度,每2 d噴1次;配制150、300、600、1 200 nmol/L NPA(二甲基亞砜溶解),對(duì)25 ℃處理24 h后的煙苗于相同時(shí)間噴施。每個(gè)噴施濃度設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)選取長勢一致且葉片大小相近的煙苗5株,8 d后記錄自下而上第4張葉片的葉長、葉寬,計(jì)算葉形指數(shù)(葉長/葉寬),確定外施NAA和NPA的適宜噴施濃度。利用篩選出的適宜噴施濃度,以25 ℃處理24 h后噴施等量去離子水的煙苗為對(duì)照,對(duì)25 ℃處理24 h后的煙苗分別噴施NAA、NPA,對(duì) 4 ℃ 處理24 h后的煙苗分別噴施NAA、NPA,8 d后記錄自下而上第4張葉片的葉長、葉寬,計(jì)算葉形指數(shù)。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù),每次重復(fù)選取長勢一致且葉片大小相近的煙苗5株。

        1.3 樣品采集與分析

        1.3.1 地上部生物量的測定 地上部生物量的測定參考趙永長等的方法[16],用蒸餾水將植株沖洗干凈,擦干后剪取地上部,稱其鮮質(zhì)量,然后于105 ℃條件下殺青15 min,75 ℃條件下烘至恒質(zhì)量,稱其干質(zhì)量。

        1.3.2 葉形指數(shù)和葉面積的測量 測量自下而上第4張葉片的葉長、葉寬,計(jì)算葉面積(葉長×葉寬×0.634 5)和葉形指數(shù)(葉長/葉寬)。測量方法參考YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》。

        1.3.3 生長素含量測定 生長素含量測定參考Song等的方法[17],采集各處理莖尖新生葉和自下而上第4張葉片(靠近主脈附近)各0.1 g,放入液氮中速凍。將樣品放置于液氮預(yù)冷的研缽中,快速研磨至粉末后,加入80%甲醇繼續(xù)研磨,將研磨后的樣品轉(zhuǎn)移至50 mL離心管中,加入少量80%甲醇沖洗研缽,定容至20 mL,4 ℃浸提過夜。8 000 r/min、4 ℃離心10 min后取出上清液,向殘?jiān)屑尤?.5 mL 80%甲醇繼續(xù)浸提3 h,重復(fù)上述操作,合并2次上清液。用氮吹儀濃縮至05 mL左右,加入0.5 mL石油醚,振蕩混勻,移去上層醚相,保留下層水相,重復(fù)上述操作3次。向下層水相中加入 1 mol/L HCl將pH值調(diào)至2.5左右,加入等體積的乙酸乙酯萃取3次,合并3次萃取后的乙酸乙酯層,用氮吹儀吹干,用流動(dòng)相(100%甲醇:1%乙酸體積比為4 ∶ 6)定容至0.5 mL,然后用針頭式過濾器將其過濾于帶有內(nèi)襯管的樣品瓶內(nèi)待測。儀器設(shè)置條件:Rigol L3000高效液相色譜儀,Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),KQ2200DE數(shù)控超聲波清洗器,吲哚乙酸(IAA)標(biāo)準(zhǔn)品(購自Sigma公司)。

        1.3.4 NtPINs家族基因的引物設(shè)計(jì)及qRT-PCR分析 另取各處理的莖尖新生葉于液氮中速凍后,于-80 ℃冰箱保存,用于RNA的提取??俁NA的提取采用Trizol法,cDNA合成采用TaKaRa公司的反轉(zhuǎn)錄試劑盒[18],以不同處理后的樣品逆轉(zhuǎn)錄cDNA稀釋5倍后為模板,各基因的相對(duì)表達(dá)水平采用2-ΔΔCT方法[19]進(jìn)行定量分析。qRT-PCR反應(yīng)程序?yàn)轭A(yù)變性95 ℃ 30 s;95 ℃ 10 s,60 ℃ 30 s,循環(huán)反應(yīng)40次;熔解曲線為95 ℃ 15 s,60 ℃ 60 s,95 ℃ 15 s。內(nèi)參NtActin[19]及NtPINs家族基因引物序列見表2[20],引物由睿博興科生物技術(shù)有限公司合成。

        1.4 數(shù)據(jù)分析

        利用Microsoft Excel 2013和SAS 9.4對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、統(tǒng)計(jì)分析及圖形制作。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗地上部生物量的變化

        從圖1可以看出,處理12、24 h時(shí),處理組煙苗地上部鮮質(zhì)量較同期對(duì)照組極顯著降低(P<0.01);處理3、9 d時(shí),對(duì)照組地上部鮮質(zhì)量和干質(zhì)量開始增大,而處理組雖較低溫脅迫階段有所增大但仍低于同期對(duì)照組,處理9 d時(shí),對(duì)照組和處理組地上部鮮質(zhì)量的差值較處理3 d時(shí)進(jìn)一步增大;煙苗地上部干質(zhì)量的變化趨勢與鮮質(zhì)量相似,同樣在低溫后恢復(fù)生長階段,處理組地上部干質(zhì)量與同期對(duì)照組的差值逐漸增大。

        2.2 低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗葉面積和葉形指數(shù)的變化

        從表3可以看出,處理12、24 h時(shí),對(duì)照組和處理組葉長和葉寬變化不大,但隨著處理時(shí)間的延長,對(duì)照組葉長和葉寬開始明顯增大,而處理組增幅較小。當(dāng)處理3、9 d時(shí),處理組葉長顯著小于同期對(duì)照組(P<0.05),葉寬極顯著小于同期對(duì)照組(P<0.01)。

        從圖2可以看出,處理12、24 h時(shí),對(duì)照組和處理組葉面積均未發(fā)生明顯變化。處理9 d時(shí),對(duì)照組葉面積快速增大,而處理組葉面積雖有所增大, 但增大后的葉面積極顯著低于同期對(duì)照組(P<0.01);低溫后恢復(fù)生長階段,處理組葉形指數(shù)開始增大,處理3、9 d時(shí)葉形指數(shù)均極顯著高于同期對(duì)照組(P<0.01)。結(jié)合葉長、葉寬數(shù)據(jù)的變化規(guī)律,葉形指數(shù)的增大主要在于葉寬生長受抑制程度大于葉長生長受抑制程度,從而表現(xiàn)為葉形狹長。

        2.3 低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗不同部位葉片IAA含量的變化

        從圖3可以看出,處理12、24 h時(shí),對(duì)照組莖尖新生葉IAA含量無明顯變化,而處理組莖尖新生葉在低溫脅迫24 h時(shí)IAA含量大幅升高,升高后的IAA含量極顯著高于同期對(duì)照組(P<0.01)。處理9 d時(shí)對(duì)照組和處理組莖尖新生葉IAA含量均大幅升高,但此時(shí)處理組與同期對(duì)照組IAA含量無顯著差異。處理12、24 h時(shí),處理組自下而上第4張葉片IAA 含量極顯著低于同期對(duì)照組(P<0.01)。 處理9 d時(shí)對(duì)照組和處理組自下而上第4張葉片IAA含量同樣大幅升高,處理組與同期對(duì)照組無顯著性差異。

        2.4 低溫脅迫及恢復(fù)生長后煙苗NtPINs家族基因表達(dá)量的變化

        通過qRT-PCR研究NtPINs家族基因的相對(duì)表達(dá)量。從圖4可以看出,煙苗莖尖新生葉中NtPINs家族基因(NtPIN1、NtPIN1b、NtPIN3、NtPIN3b、NtPIN4和NtPIN9)的表達(dá)量呈現(xiàn)出不同的變化趨勢。處理12 h時(shí),處理組除NtPIN4之外,其余基因的表達(dá)水平均較同期對(duì)照組極顯著下調(diào)(P<0.01)。處理24 h時(shí),處理組各基因表達(dá)水平繼續(xù)下調(diào)。處理3 d時(shí),處理組僅NtPIN4基因表達(dá)水平繼續(xù)下調(diào),其余基因的表達(dá)水平均有所上調(diào);在5個(gè)上調(diào)基因中,除NtPIN3b外,其余4個(gè)基因的表達(dá)水平仍極顯著低于同期對(duì)照組(P<0.01)。處理9 d時(shí),除NtPIN3外,其余5個(gè)基因的表達(dá)水平仍顯著或極顯著低于同期對(duì)照組。

        2.5 外源NAA、NPA濃度對(duì)煙苗葉形指數(shù)的影響

        本試驗(yàn)對(duì)4 ℃低溫處理24 h后的煙苗噴施系列濃度NAA進(jìn)行濃度篩選,結(jié)果(圖5-A)發(fā)現(xiàn),隨著NAA濃度從100 nmol/L增加到1 000 nmol/L,煙苗自下而上第4張葉片的葉形指數(shù)呈遞減趨勢,當(dāng)NAA濃度為500 nmol/L時(shí),低溫脅迫后恢復(fù)生長煙苗的葉形指數(shù)與25 ℃對(duì)照組相當(dāng),因此在本試驗(yàn)條件下,把NAA的適宜噴施濃度確定為500 nmol/L。對(duì)25 ℃處理24 h后的煙苗施加系列濃度NPA進(jìn)行濃度篩選,結(jié)果(圖5-B)發(fā)現(xiàn),NPA濃度從150 nmol/L增加到 1 200 nmol/L,葉形指數(shù)呈遞增趨勢,當(dāng)NPA濃度為 600 nmol/L 時(shí),常溫生長下煙苗葉形指數(shù)與4 ℃對(duì)照組葉形指數(shù)相當(dāng),因此在本試驗(yàn)條件下,把NPA的適宜噴施濃度確定為600 nmol/L。從圖5-C可以看出,25 ℃處理后噴施 500 nmol/L NAA煙苗的葉形指數(shù)與對(duì)照組(25 ℃處理后噴施去離子水)無明顯差異,噴施600 nmol/L NPA煙苗的葉形指數(shù)極顯著增大(P<0.01);4 ℃處理后噴施NAA煙苗的葉形指數(shù)與對(duì)照(25 ℃去離子水處理)無明顯差異,而噴施NPA煙苗的葉形指數(shù)極顯著增大(P<0.01)。

        3 討論

        葉片是煙草最重要的商品器官,其能通過光合作用提供煙株生長發(fā)育所需要的能量,同時(shí)儲(chǔ)存有機(jī)物和礦質(zhì)營養(yǎng)[2]。研究證明,葉片發(fā)育受體內(nèi)遺傳機(jī)制和體外環(huán)境因子的雙重調(diào)節(jié)[8]。本研究中,常溫生長的煙苗葉形指數(shù)在生長過程中未發(fā)生明顯變化,但低溫后恢復(fù)生長的煙苗葉形指數(shù)較對(duì)照組極顯著增大,主要在于低溫對(duì)葉寬生長的抑制作用強(qiáng)于對(duì)葉長生長的抑制作用,說明短期的極端低溫(4 ℃)對(duì)葉片中-側(cè)軸的影響大于基-頂軸,葉寬生長停滯的響應(yīng)早于葉長,這與前人研究常態(tài)低溫(10 ℃)對(duì)紅花大金元、云煙87等煙草品種葉形影響的結(jié)果[21]一致。葉片中-側(cè)軸的發(fā)育是指葉片沿中脈向兩側(cè)發(fā)育,即葉片的水平擴(kuò)展,中間部分主要由中脈構(gòu)成,而側(cè)邊部分主要由葉肉和次級(jí)脈構(gòu)成[22]。此前已在擬南芥上發(fā)現(xiàn),ANGUSTIFOLIA[23]和SPIKE1[24]通過影響細(xì)胞在中-側(cè)軸方向上的極性擴(kuò)展來調(diào)控葉片的寬度,而ANGUSTIFOLIA3[25]則通過調(diào)控中-側(cè)軸方向上的細(xì)胞數(shù)量影響葉片的寬度,但煙草上是否也存在類似的調(diào)控因子,通過低溫誘導(dǎo)其表達(dá)進(jìn)而影響葉寬還有待進(jìn)一步研究。

        生長素的分布、極性運(yùn)輸和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)對(duì)植物葉片發(fā)育和形態(tài)建成具有重要的調(diào)節(jié)作用[26]。Wang等研究發(fā)現(xiàn),生長素主要在植物根尖、莖尖、幼葉和發(fā)育中的種子等生長活躍的地方合成,然后再運(yùn)輸?shù)狡渌课话l(fā)揮作用[27]。本研究分別測定生長素合成部位莖尖新生葉和煙苗自下而上第4張葉片中的IAA含量,結(jié)果發(fā)現(xiàn),低溫脅迫12 h時(shí),處理組莖尖新生葉IAA含量略有降低,說明低溫對(duì)莖尖新生葉的生長素合成有一定的抑制作用,這與低溫下煙苗生長緩慢,頂端優(yōu)勢較弱等苗相表現(xiàn)一致;但低溫脅迫24 h時(shí),IAA含量明顯升高,其原因可能與該時(shí)期煙苗頂芽生長發(fā)育狀態(tài)的轉(zhuǎn)變有關(guān)[14]。筆者所在課題組前期試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),低溫后恢復(fù)常溫生長的煙苗植株形態(tài)在2 d內(nèi)就能恢復(fù)正常[15],而本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),處理9 d時(shí),處理組煙苗的莖尖新生葉IAA含量大幅升高,說明此時(shí)可能是煙苗轉(zhuǎn)向快速生長的關(guān)鍵時(shí)期[14]。生長素的極性運(yùn)輸可分為向頂運(yùn)輸和向基運(yùn)輸2種方式。在莖中,由莖尖生長素合成點(diǎn)向莖基部運(yùn)輸,即從形態(tài)學(xué)的頂端向基部運(yùn)輸,屬于向基運(yùn)輸[28]。生長素在植物體內(nèi)的流動(dòng)是通過極性運(yùn)輸完成的,低溫的作用主要是影響生長素的極性運(yùn)輸而不是生長素信號(hào)的傳導(dǎo)[8]。李靜等研究發(fā)現(xiàn),低溫影響生長素的極性運(yùn)輸和側(cè)向運(yùn)輸,而高溫影響生長素的生物合成[6]。本試驗(yàn)中,處理12、24 h時(shí),處理組自下而上第4張葉片中IAA含量較同期對(duì)照組顯著降低,說明低溫影響煙苗地上部IAA的極性運(yùn)輸,這與Shibasaki等的研究結(jié)果[29]一致。此外,生長素外流運(yùn)輸?shù)鞍谆蚣易錚INs的不對(duì)稱分布決定了生長素的極性運(yùn)輸[30]。本試驗(yàn)中,處理24 h時(shí),處理組葉片NtPIN1、NtPIN1b、NtPIN3、NtPIN3b、NtPIN4和NtPIN9均較同期對(duì)照組極顯著下調(diào),處理9 d時(shí),除NtPIN3基因外,其余各基因的表達(dá)水平均仍顯著或極顯著低于同期對(duì)照,說明低溫對(duì)7葉苗齡煙苗生長素外流蛋白基因表達(dá)的抑制在恢復(fù)生長的短時(shí)間內(nèi)不會(huì)恢復(fù)。不同基因在低溫脅迫階段及恢復(fù)生長后的表達(dá)模式各不相同,其分子機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

        Leyser等研究認(rèn)為,生長素供給、極性運(yùn)輸及葉片微管發(fā)育之間聯(lián)系緊密,微管模式與生長素極性運(yùn)輸之間通過一個(gè)正反饋環(huán)相聯(lián)系[31]。本研究中,低溫脅迫后外施NAA可有效緩解葉片狹長的趨勢,而常溫下外施NPA則造成葉片橫向生長受阻,葉形呈狹長生長。由于低溫脅迫下葉寬生長較葉長生長受到的抑制程度更大,且低溫主要影響莖部生長素的極性運(yùn)輸,推測NPA通過與生長素輸出復(fù)合體結(jié)合,特異性地阻斷莖尖合成的生長素向下極性運(yùn)輸,抑制PIN蛋白從膜內(nèi)到質(zhì)膜的移動(dòng)[32]。Scarpella等研究發(fā)現(xiàn),生長素極性運(yùn)輸抑制劑處理植物會(huì)使該部位葉脈異常發(fā)達(dá),而其他部位則因沒有生長素的輸入而導(dǎo)致葉脈退化或不明顯[33],進(jìn)一步證明生長素的極性運(yùn)輸與維管組織發(fā)育關(guān)系緊密,從而影響葉片形態(tài)。常溫條件下施加外源生長素,葉形指數(shù)并未發(fā)生明顯變化,說明單就生長素而言,植物葉形是生長素供應(yīng)、生長素輸入輸出及生長素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等多方面協(xié)同作用的結(jié)果。

        4 結(jié)論

        低溫脅迫后恢復(fù)生長的煙苗,與同期對(duì)照組相比,地上部生物量、葉面積減小,葉形指數(shù)增大,葉形狹長;低溫脅迫抑制煙苗葉片生長素由莖尖新生葉向莖基部的極性運(yùn)輸,外源生長素極性運(yùn)輸抑制劑NPA可調(diào)節(jié)煙苗的葉形指數(shù),外源生長素NAA可有效緩解低溫造成煙苗葉形狹長的趨勢;低溫脅迫下莖尖新生葉生長素外流蛋白家族基因NtPINs表達(dá)量整體顯著降低。因此推斷,低溫脅迫導(dǎo)致煙苗地上部生長素從莖尖新生葉向莖基部極性運(yùn)輸?shù)臏p少是煙苗葉片形態(tài)響應(yīng)低溫脅迫的生理機(jī)制之一。

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