低温下环丙酸酰胺调控棉花内源激素促进噻苯隆脱叶的机制

脱叶催熟是棉花机械采收的前提,但遇低温可导致噻苯隆(TDZ)脱叶效果下降,不能满足机械化采收的要求,本实验室发现环丙酸酰胺(CYC)可显著提高低温下TDZ的脱叶效果,但CYC促进低温下棉花化学脱叶的机制尚不清楚。为此,以中棉425品种为材料,设置2个温度水平(25℃和15℃),清水(CK)、TDZ单剂(T)和TDZ+CYC复配(TC)3种处理方式,分析棉叶脱落过程中离层中内源激素含量变化及相关基因的表达情况。结果表明:低温(15℃)下处理后240 h,T处理棉花脱叶率仅为53.0%,但TC处理的棉叶脱落开始时间较T处理提前24 h且脱落率升高至79.6%。低温下,相较于T处理,TC处理棉叶离层生长素(IAA)运输相关基因(LAX2、PIN1)、IAA响应基因(IAA9、ARF3)表达量显著下降,离层中IAA含量降低;离层乙烯(ET)合成基因(ACS、ACO)表达量升高,ET合成前体ACC含量增加,ET下游信号基因(ERF1B)显著上调表达;茉莉酸(JA)合成相关基因(AOC4)上调表达,离层中JA含量增加。综上,低温下CYC和TDZ复配抑制棉叶离层中IAA运输与信号传导,促进ET、JA合成与ET信号转导,是CYC提高低温下TDZ脱叶效果的主要原因。