褪黑素对干旱胁迫下花椒影响的生理和转录组分析

摘要

为了探究褪黑素(MT)对干旱胁迫下花椒的影响和调控机制,以花椒幼苗为试验材料,叶面喷施200μmol·L^(-1)的褪黑素后进行干旱处理,在胁迫第1天和第7天测定光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)、光合电子传递速率(ETR)、活性氧(ROS)含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性和可溶性糖(SS)含量,并进行转录组分析。结果表明,MT处理的叶片表现出比未处理叶片更高的Fv/Fm、ETR、抗氧化酶活性、SS以及更低的ROS和MDA含量。京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集的重要通路是淀粉与蔗糖代谢和植物激素信号转导。MT上调了淀粉与蔗糖代谢途径中与蔗糖磷酸合酶相关基因的表达,催化蔗糖合成,从而使可溶性糖含量增加,这与生理水平上可溶性糖含量升高趋势一致。MT也促进了植物激素信号转导途径中生长素亚途径与AUX1、AUX/IAA、ARF及GH3相关的基因表达上调。综上所述,干旱胁迫抑制花椒幼苗的生长,而施用MT可以缓解干旱胁迫对花椒的伤害,提高其抗旱能力。