外源褪黑素对UV-B胁迫下水稻幼苗生理特性及抗氧化系统的影响

Impacts of exogenous melatonin on physiological characteristics and antioxidant system of rice seedlings under UV-B stress

褪黑素作为一种广谱的抗氧化剂,已被证明在植物的多种逆境胁迫中发挥重要的保护作用。为探讨外源褪黑素(MT)对UV-B胁迫下水稻幼苗生理特性及抗氧化系统的影响,以日本晴为试验材料,待水稻幼苗生长至22 d时,于22:00时对其叶面喷施100μmol/L MT,置于黑暗中进行暗处理,预处理2 d后,每天09:00—20:00进行UV-B+100μmol/L MT处理,探究UV-B胁迫(80 W)下外源喷施100μmol/L MT对水稻幼苗生长、叶绿素含量、活性氧水平以及MDA含量、抗氧化酶活性的影响。结果表明,UV-B+100μmol/L MT处理3 d后,水稻幼苗的株高、根长、鲜重和干重与UV-B处理相比分别提高25.8%、12.3%、21.6%和20.6%;叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量与UV-B处理相比分别提高52.6%、39.6%、44.4%;UV-B处理后水稻幼苗中的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子自由基(O_(2)^(-)·)、游离脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均显著高于对照,可溶性糖、可溶性蛋白含量显著低于对照,用UV-B+100μmol/L MT处理后,水稻幼苗中的MDA、H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)·含量以及游离脯氨酸含量均较UV-B处理显著降低,SOD、POD活性以及可溶性糖、可溶性蛋白含量均较UV-B处理显著提高。相关性分析结果表明,MDA含量与游离脯氨酸、H2O2含量之间呈显著正相关,叶绿素a(Chl a)、类胡萝卜素(Car)含量与可溶性糖、可溶性蛋白含量以及CAT活性之间互呈显著正相关。由此可见,外源喷施MT可以使水稻在紫外胁迫下保持良好的长势,降低膜脂过氧化损伤程度,提高抗氧化酶活性,有效缓解UV-B胁迫对水稻幼苗造成的氧化损伤。