钙信号抑制剂加剧低钾胁迫对烟草幼苗光合特性及钾吸收的影响     

代晓燕  徐高强  石秋环  王英锋  陈培钰  张铜津  刘灿  张小全  符云鹏 《植物营养与肥料学报》2022,28(1):138-149

  【目的】  研究低钾胁迫抑制钙信号传导对植株幼苗叶片光合特性及钾吸收的影响,为缓解作物的低钾胁迫提供理论依据。  【方法】  以烟草品种K326为试验材料进行了室内水培试验。烟草幼苗先在营养液正常钾(K+ 5 mmol/L)和缺钾(K+ 0.15 mmol/L)营养液中生长8 天,然后在营养液中分别施加钙通道有机阻断剂Vp、钙通道无机阻断剂LaCl₃和钙离子螯合剂(EGTA)钙信号抑制剂,继续生长4天后取样,测定植株干鲜重、电导率、活性氧含量、叶片抗氧化酶活性、叶片光合特性等指标和植株地上、地下部钾素浓度及钾离子吸收相关基因表达量。  【结果】  1)不添加钙通道抑制剂或螯合剂条件下,低钾胁迫的烟株地上部和根系干重较常钾水平显著降低了59.29%、39.82%,鲜重显著降低了51.58%、48.19%,除水汽压饱和亏外的其余5项光合特性指标显著降低,植株地上部和根系钾含量分别显著降低了39.31%和77.05%,而叶中可溶性蛋白、相对电导率、过氧化氢含量则显著增加,NKT2、NtKC1、NtHAK1、NtHAK5基因的相对表达量分别增加了2.09、3.32、3.23、12.34 倍。2)常钾水平下,3个钙抑制剂处理未明显影响地上部和根系干鲜重,而低钾水平下,钙抑制处理的地上部鲜重和干重显著高于无钙抑制剂对照。两个钾水平下,与各自对照相比,3个钙抑制剂处理的叶片相对电导率、活性氧积累量均显著增加,抗氧化酶SOD和POD活性、叶绿素含量显著减少,光合特性指标(除水汽压饱和亏外)明显降低。3)两个钾水平下,3个钙信号抑制剂处理的烟株地上部和根系钾含量均显著低于其对照,低钾胁迫下平均降低幅度分别达到25.54%和53.36%。低钾胁迫下,钾离子通道基因NKT2、NtKC1和转运蛋白基因NtHAK1、NtHAK5在根系中的相对表达量分别平均降低了60.60%、50.62%、38.61%、69.79%,钙通道相关基因NtCNGC1和NtCNGC11在根中的相对表达量分别平均降低了95.36%和87.04%。  【结论】  低钾胁迫明显影响烟株幼苗生长、光合作用及对钾素的吸收和积累。低钾水平下,外施钙通道抑制剂或螯合剂可进一步降低烟草叶片抗氧化酶活性,减弱烟株叶片光合作用,并抑制根中钾吸收相关基因的表达和烟株对钾素的吸收。  相似文献   

水肥一体化对烤烟钾吸收及产质量的影响北大核心     

张铜津  陈培钰  宋正熊  马君红  符云鹏  杨铁钊  代晓燕 《节水灌溉》2022,(11):42-50

探明水肥一体化技术对烤烟钾吸收及产质量的影响,为提高烟叶钾含量提供依据。以烤烟品种LY1306为试验材料,在田间采用单因素随机区组试验,设计空白对照(CK)、常规施肥(T1)和水肥一体化(T2)3个处理,对烤烟干物质积累、各部位钾素积累量和积累速率、烤后烟叶化学成分和经济性状进行比较研究。与CK、T1处理相比,T2处理的干物质积累量始终最高,干物质积累速率提高了70.03%、36.72%,最大干物质积累速率出现时间为53.370 d,较CK和T1处理提前了7.884 d和5.777 d;随生育期进程的推移,各部位钾素积累量呈明显的“S”形上升,处理间均表现为T2>T1>CK;T2处理各部位的钾平均积累速率、钾最大积累速率较CK和T1处理明显提高,最大钾积累速率出现时间整体上较CK和T1处理明显提前,且在烟草根系中表现最为明显,烟草根系中钾平均积累速率较CK明显提高64.67%,钾最大积累速率较CK和T1处理明显提高72.28%和33.72%,钾最大积累速率出现时间较CK和T1处理提前了7.28 d和8.78 d;T2处理各部位烤后烟叶钾含量、钾氯比均为最高,其中部叶钾含量较CK和T1处理显著提高了33.70%和20.59%,钾氯比较CK处理提高了31.60%;T2处理各经济性状指标均为最高,其中产值较CK显著提高了50.45%,较T1显著增加了9 521.25元/hm~2。水肥一体化技术能明显增加烟株的干物质积累,有效促进烤烟各部位钾素积累,协调烟叶各项化学成分,提高烤烟经济性状。  相似文献   

低钾胁迫下干旱对烤烟幼苗生理特性及钾含量的影响     

石秋环  徐高强  代晓燕  张铜津  陈培钰 《干旱地区农业研究》2023,(4):178-186

为探究低钾胁迫下不同干旱程度对烤烟幼苗生理特性及烟株钾含量的影响,以烤烟品种‘K326’为试验材料,采用室内水培法,分别设置不同钾水平(低钾0.15 mmol·L^-1,常钾5.00 mmol·L^-1)和模拟干旱程度(PEG-6000浓度分别为0、5%、10%、15%、20%)双因素处理,对烟株生理指标、光合特性及烟株各部位钾含量进行测定。结果表明：相同PEG-6000浓度下,低钾水平处理的烟株地上部及根系干质量、鲜质量、根系活力、烟叶光合指标(除胞间CO₂浓度和水汽压饱和亏外)和各部位钾含量均低于常钾水平,其中低钾水平下烟株地上部及根系钾含量较常钾水平分别降低了10.62%～21.70%和35.96%～58.82%。常钾水平下,随着PEG-6000浓度的升高,烟株根系干质量、根系活力、叶片净光合速率、气孔导度、水分利用率、叶片可溶性蛋白含量、叶片POD、CAT活性均表现为先升高后降低,且均在PEG-6000浓度为10%时达到最大值,与PEG 0处理相比,各指标分别增加了16.01%、131.66%、27.87%、73.6...  相似文献   

不同钾水平下外源铵对烟草幼苗根系生长及钾吸收的影响          下载免费PDF全文

代晓燕  陈培钰  李子绅  张铜津 《中国土壤与肥料》2023,(9):120-127

为探明铵参与低钾胁迫下烟株根系的生长及吸钾机制,采用室内水培法,以“豫烟6 号”为试验材料,研究了不同供钾水平下外源NH4+ 对烟株根系的生长生理和钾吸收速率的影响。结果表明,未添加外源NH4+ 时,低钾胁迫下烟株根系可溶性蛋白、根系活力、烟株各部位干重和钾含量均显著低于常钾水平。两种供钾水平下,随着外源NH4+ 浓度增加,烟株根系干重、根系扫描参数、钾积累量和钾最大吸收速率均呈下降趋势,但根系可溶性蛋白含量和根系活力则先上升后下降并在外源NH4+ 浓度为1 mmol/L 时最大。外源NH4+ 可抑制植物根系高亲和及低亲和K+ 吸收系统,且NH4+浓度越大,钾吸收速率越低,其中溶液K+ 浓度为0.2 和10 mmol/L 时,N5.00 较N0处理分别显著降低55.78% 和37.68%。可见,低钾胁迫显著抑制烟株根系生长和钾吸收,而外源NH4+ 可抑制高亲和或低亲和的K+ 吸收系统,从而影响烟株的钾吸收速率和吸收量。  相似文献