香芹酮对马铃薯种薯发芽的调控机制

【目的】香芹酮是植物精油中常见的单萜类物质。从激素调控和膜脂过氧化方面探讨香芹酮对马铃薯种薯发芽调控的作用机制,为其在种薯上的实际应用提供理论依据。【方法】以‘青薯9号’微型薯为试验材料,采用香芹酮0.3 mL·kg^-1(药剂体积/块茎重量)的处理剂量,贮藏18周后进行停药6周的处理方式,同时以不做任何处理为对照,分别在贮藏0、6、18、20和24周,测定种薯芽长、失重率、脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、丙二醛(MDA)和脯氨酸(PRO)的含量,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)的活性,并定期对种薯芽分生组织进行切片和显微成像分析。【结果】香芹酮可调控种薯的发芽和芽长,降低种薯的失重率,贮藏24周时,处理种薯芽长为4.77 mm,显著低于对照芽长51.02 mm,且失重率比对照降低49.76%。香芹酮通过损伤种薯顶芽分生组织和维管束组织抑制顶芽的生长,但不影响腋芽的萌出。贮藏期间,香芹酮显著提高了种薯中ABA的含量,但抑制了IAA的含量,推迟了GA3含量的峰值和(GA3+IAA)/ABA>1拐点的出现;香芹酮处理的种薯MDA含量比对照降低了15.04%—25.90%,PRO含量比对照高24.59%—54.45%,SOD、CAT和PPO活性分别比对照高18.86%—35.56%、14.34%—31.97%和26.00%—36.41%,POD的活性是对照的1.87—3.07倍。【结论】香芹酮通过促进/抑制甲羟戊酸途径中3-羟基-3-甲基戊二酰基辅酶A还原酶(HMG-CoA还原酶)来调节种薯中内源激素ABA、IAA和GA3的含量水平,抑制种薯顶芽生长。此外,香芹酮提高了种薯中的抗氧化酶活性,降低了膜脂过氧化程度,进而延缓种薯衰老。