盐胁迫下H2O2对石竹幼苗抗氧化酶时空变化的调控及对根发育的影响

选择和应用耐盐观赏植物可以有效利用盐碱土，达到节约型绿化目标。中国石竹极具观赏性，广泛用于花坛、地被等。研究表明中国石竹具有一定耐盐性，持续NaCl胁迫下，H2O2从根尖沿木质部移动到茎，再经叶脉移动到子叶；NaCl浓度不同H2O2分布及抗氧化酶活性不同，且H2O2染色越深根毛越少。但长期盐胁迫下石竹种子如何通过H2O2调控体内抗氧化酶活性，从而维持H2O2平衡，完成植株形态建设的机理尚不清楚。因此本项目将中国石竹种子在不同浓度NaCl溶液、NaCl溶液分别加入DMTU、H2O2、DPI中进行萌发，研究萌发后不同时间幼苗体内H2O2分布及含量、抗氧化酶活性、根系活力，及根部超微结构、线粒体变化等，结合种子萌发及幼苗生长情况，明确持续盐胁迫下石竹体内H2O2含量及分布对抗氧化酶时空变化的调控及对根发育的影响，为揭示植物种子对盐胁迫的响应机理及耐盐观赏植物的创新提供理论依据。

中国石竹是一种广泛应用于园林绿化的观赏植物。前期研究表明石竹具有耐盐性。本研究发现盐及H2O2胁迫均缩短了石竹幼苗长度，尤其根长度；与NaCl处理比，低浓度H2O2下幼苗自由水/束缚水高；处理第5d，50mM NaCl 与10mM H2O2组合下幼苗蛋白质含量高于50mM NaCl或10mM H2O2的。在不同NaCl浓度处理石竹种子萌发过程中，H2O2从根尖沿茎部疏导组织及叶脉分布到子叶中，但不同浓度下，H2O2移动速度及分布状况存在显著差异；NaCl诱导了幼苗SOD活性升高，但与浓度无相关性；随NaCl浓度升高CAT和POD活性下降，而APX和GR活性与NaCl浓度无相关；当H2O2含量低时，CAT、POD起作用；一定范围内H2O2产生速度快，会诱导APX和GR起清除作用。短期盐胁迫下，低浓度时幼苗叶片H2O2染色24h达最深，而高浓度时12h达最深，推测盐浓度高低，决定了石竹幼苗产生H2O2的快慢，进而影响了清除系统启动速度；叶绿素含量与脯氨酸含量均表现为24h前变化大，24h后变化平缓。与单独盐胁迫相比，改变盐胁迫下H2O2含量缩短了幼苗根长度，降低了根部线粒体膜吸光度及Cyt c/a，显著抑制了SOD和POD酶活性，表明盐胁迫下耐盐石竹幼苗根部具有一定修复作用，人为改变其H2O2含量会影响修复。