NaCl胁迫下壳聚糖促进菜用大豆根毛生长和根尖内源IAA积累的机理

[目的]研究外源壳聚糖对NaCl胁迫下菜用大豆根毛生长和根尖内源IAA积累的影响,为进一步研究壳聚糖提高菜豆抗盐性和结瘤能力提供理论基础.[方法]以菜用大豆品种'绿领八号'-慢生型根瘤菌USDA 122的共生体为试材进行了无土栽培试验.试验设 4 个处理:根部浇灌无氮营养液条件下,叶面喷蒸馏水(CK)、喷200 mg/L壳聚糖水溶液(T1);根部浇灌含 50 mmol/L NaCl的无氮营养液条件下,叶面喷蒸馏水(T2)、200 mg/L壳聚糖水溶液(T3).在NaCl胁迫处理后 2、3、4、5 天时,测定菜豆幼苗根毛数量、形态、变形根毛数,分析根尖内源IAA含量、吲哚乙酸氧化酶(IAAO)、过氧化物酶(POD)活性,分析根系丙二醛(MDA)含量.在NaCl处理 30 天时测定结瘤数、根瘤鲜重、植株含氮量及植株干重.[结果]外源壳聚糖处理(T1、T3)显著提高了NaCl胁迫和无胁迫下菜用大豆的结瘤数、根瘤重、植株含氮量和植株干重,T3 较T2 的增幅分别达84%、151%、20%和 54%,T1 处理较CK的增幅分别为 38%、18%、12%和 7%.外源壳聚糖处理(T1、T3)显著提高了NaCl胁迫和无胁迫下菜用大豆的根毛总数、根毛密度、根毛长度、变形根毛数以及根尖内源IAA含量,显著缩短了NaCl胁迫下根毛起始距离,降低了根尖IAAO和POD活性,同时显著降低了根系MDA含量.[结论]NaCl胁迫下,外源壳聚糖可通过降低IAAO和POD活性,减少IAA的氧化分解;通过缓解根系膜脂过氧化,维持生物膜的相对稳定性和完整性,促进IAA向根尖的极性运输,提高根尖内源IAA含量,诱导根毛形成和生长,进而提高变形根毛数,最终促进了NaCl胁迫下菜用大豆根系的生长和结瘤能力.