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01 论文基本信息
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题目： 外源褪黑素对盐胁迫下菊芋种子萌发及幼苗生理的影响
作者：彭玉龙，任延靖，郑开福，赵孟良
第一单位：青海大学
文章出处：彭玉龙,任延靖,郑开福,等.外源褪黑素对盐胁迫下菊芋种子萌发及幼苗生理的影响[J].江苏农业科学,2024,52(17):156-161.
02 文章介绍
研究背景
菊芋（Helianthus tuberosus L.）又称洋姜、鬼子姜，为菊科向日葵属多年生草本植物。菊芋加工利用的部位为地下部块茎，块茎产量高且富含菊粉的生物学特性，被广泛用于功能食品开发、饲料加工及生物能源的原材料。菊芋还具有生态适应性强、能量转换效率高等生长特性，适合盐渍土等非耕地栽培种植。
褪黑素作为多效性因子在植物中具有多种生物学功能，作为一种强力的生长调节剂和抗氧化剂，在植物抵御非生物胁迫中也发挥重要作用。
土壤盐渍化是限制植物生长的主要环境因素，我国盐碱土面积约有9913万hm2，约占全国土地面积10%。盐胁迫会使植物体内自由基含量增多，造成植物的防御系统和活性氧水平失衡，导致植物产生氧化应激反应，从而严重抑制植物的生长发育。
基于此，通过不同浓度褪黑素对菊芋种子及幼苗进行处理，研究其对盐胁迫下菊芋种子萌发和幼苗叶片生理特性的影响，以期为后续菊芋抗逆育种及拓宽种植区域提供理论依据。
研究内容
为探究外源褪黑素对盐胁迫下菊芋种子萌发和幼苗生长的影响，以有性繁殖获得的菊芋种子为材料，在盐胁迫（150 mmol/L NaCl）下设置不同浓度（0、10、50、100、150、200、250、500 μmol/L）的褪黑素对菊芋种子及幼苗进行处理，研究褪黑素对盐胁迫下菊芋种子萌发及幼苗生理指标的影响。
外源褪黑素对盐胁迫下菊芋种子萌发的影响
在盐胁迫下，菊芋种子的发芽率较对照组相比，显著降低。褪黑素处理并不能提高盐胁迫下菊芋种子的发芽率，反而会抑制种子萌发，且随着褪黑素浓度增加，对种子萌发的抑制率上升。
褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗生理特性的影响
1. 褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗MDA含量的影响
在褪黑素处理下，菊芋叶片中MDA的含量较T0均显著（P<0.05）下降，且随着褪黑素浓度的增加，菊芋叶片中MDA含量呈先下降后上升的趋势。
2. 褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗SS含量的影响
盐胁迫显著增加了菊芋幼苗叶片中SS的含量,说明在植株在遭受盐胁迫后会产生SS来维持植物细胞的渗透压平衡，保持植物细胞的正常生命活动。
菊芋幼苗在喷施褪黑素后，24、48和72h这3个时期叶片中的SS含量均总体呈现先下降后上升的趋势，且3个时期均在T4处理时叶片中SS含量达到最大，相比T0分别增加了26.14%、8.78%、29.56%，均显高于T0。在T3处理下，菊芋叶片中SS含量持续上升。
3. 褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗SP含量的影响
盐胁迫下，喷施褪黑素处理后，3个时期菊芋幼苗叶片中的SP含量均呈现先上升后下降的趋势，且3个时期叶片中SP含量均在T4处理时有最大值，显著高于T0，较T0分别增加了24.27 %、41.67 %、33.13 %。
4. 褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗SOD活性的影响
盐胁迫下菊芋幼苗叶片中的SOD活性均显著高于对照组；喷施不同浓度褪黑素后3个时期菊芋幼苗叶片中的SOD活性呈现先上升后下降的趋势，24h时T5组的SOD活性最强，48、72h时T4处理组中SOD的活性最强。
5. 褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗CAT活性的影响
随着褪黑素浓度的升高，24、48、72h这3个时期的CAT活性均呈现先上升后下降的趋势。24h时，T3处理下CAT活性最高；48h时，T4处理下CAT活性最高；72h时，T3处理下CAT活性最高。
6. 褪黑素对盐胁迫下菊芋幼苗POD活性的影响
24、48、72h这3个时期菊芋幼苗叶片在盐分胁迫下POD活性均显著高于对照；在不同浓度的褪黑素处理下，3个时期的叶片POD活性均呈现先下降后上升的趋势，24h时T4处理组的POD活性最大，显著高于T0，与T0相比增加了11.70 %；48和72h时均在T5处理组POD活性达到最大，与T0相比增加了5.05 %、9.96 %。
创新点
以菊芋有性繁殖种子作为研究材料，探究了外源褪黑素对盐胁迫下菊芋种子萌发及幼苗生理特性的影响。研究表明，外源褪黑素能缓解盐胁迫对菊芋幼苗的影响，150μmol/L褪黑素对于缓解盐胁迫下菊芋幼苗生长效果最明显。
外源褪黑素可缓解盐胁迫对菊芋幼苗的影响，可为后续扩宽菊芋种植区域提供理论依据。
对农业生产的作用
03 作者简介
第一作者
彭玉龙
2003年生，湖南长沙人，主要从事菊芋种质资源、抗逆生理及分子生物学研究。
通信作者
赵孟良
1986年生，河南柘城人，博士，副教授，硕士研究生导师
研究领域：主要从事作物种质资源、作物抗逆生理及分子生物学方面的系统研究。
科研成果：主持参与国家级、省部级等各级科研项目24项，获省级科研成果23项，其中主持完成的两项省级成果达国际先进水平；参与制订农业部行业标准1项，地方标准4项；授权实用新型专利1项，主持选育植物新品种5个。发表学术论文110篇，其中SCI收录12篇，以第一/通讯作者发表论文55篇。出版学术专著4部。
获奖荣誉：获青海省自然科学奖二等奖、青海省科学技术进步奖三等奖各1项，第八届中国创新创业大赛沙产业大赛二等奖1项。
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04 延伸阅读
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《江苏农业科学》（半月刊）1973年创刊，是江苏省农业科学院主管并主办的综合性农业科技期刊。
收录情况：入选中国精品科技期刊、北大中文核心期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心期刊、中国农林核心期刊。
学科排名：位列《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》2023版中国农业科学第十一，知网年报农业科学综合第四，均入Q1区。
影响因子：2024年万方影响因子为1.809，2024年知网影响因子为2.048。
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编辑丨曹亚非、魏天宸
制作 | 曹亚非
审核丨吴桂亮
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