近日,中国农业科学院农田灌溉研究所非充分灌溉原理与新技术团队试验发现,褪黑素通过调控水通道蛋白相关基因的转录水平提高小麦根系在干旱、盐以及复合逆境下的导水率,促进小麦生长发育。研究成果发表在《国际分子科学期刊(International Journal of Molecular Sciences)》上。
干旱和盐逆境显著抑制作物生长发育,已有研究表明褪黑素能够缓解这种情况,但机理尚不清楚。
研究人员在三个小麦品种中开展了试验,对比分析褪黑素引发后的小麦种子在干旱、盐以及复合逆境下的生长状态。研究发现,无引发小麦根系导水率显著降低,用褪黑素进行种子引发后,褪黑素通过调控水通道蛋白相关基因的转录水平,使衡麦4399、烟农1212和新麦19的根系导水率从0分别恢复至0.0071、0.2477 和0.4444 毫升/小时/兆帕,从而促进了根系伸长和幼苗生长,根长分别增加了129.07%、141.64%和497.58%。进一步研究发现,褪黑素可显著调节三个小麦品种根和茎的抗氧化酶活性,减少其渗透调节物质的积累,并降低丙二醛含量,提高根茎中钾离子含量,促进了小麦幼苗的生长发育。
该研究得到河南省重大科技项目、国家重点研发项目、国家小麦产业技术体系、河南省科技攻关项目以及中央公益性科研院所基本科研业务费等项目的资助。
原文链接:https://www.mdpi.com/1422-0067/25/9/5055