摘要
山西省水资源匮乏，年降雨量少。胡萝卜（Daucus carota L. var. sativa DC.）幼苗对水分需求量较大，幼苗期干旱常导致缺苗、死苗现象，直接影响产量。黄腐酸作为一种腐殖酸类化合物，可以提高作物的抗逆性。本研究以‘甜红1号’为试验材料，通过喷施不同浓度黄腐酸（0 mg·L-1、100 mg·L-1、200 mg·L-1、400 mg·L-1、800 mg·L-1、1600 mg·L-1），研究干旱胁迫下黄腐酸对胡萝卜幼苗生长生理的影响，确定黄腐酸的最佳浓度。基于转录学手段，结合生理分析，联合阐明了黄腐酸缓解胡萝卜干旱胁迫的分子机制。主要研究结果如下： 1、干旱胁迫显著抑制了胡萝卜幼苗的生长。喷施黄腐酸缓解了干旱胁迫对胡萝卜叶片和根系生长的抑制，与仅干旱胁迫的处理相比，喷施黄腐酸处理的叶片萎蔫程度较轻，叶片相对含水量和根系活力较高，可缓解干旱胁迫对胡萝卜幼苗生长的抑制。 2、外源黄腐酸能提高干旱胁迫下胡萝卜叶片的抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量，去除过量的ROS，降低H2O2和O2-的含量，降低MDA和相对电导率，缓解胡萝卜叶片细胞的损伤。确定了外源喷施黄腐酸的最佳浓度为800 mg·L-1。 3、干旱胁迫抑制胡萝卜叶片气孔的开张，减少光合色素的合成，破坏光系统Ⅱ反应中心，损伤叶片和根系的细胞结构。喷施黄腐酸可以提高胡萝卜幼苗的叶绿素和类胡萝卜素含量，显著增加Fv/Fm、qP、ETR和ΦPSⅡ，缓解干旱胁迫对胡萝卜叶片和根系细胞结构的损伤。此外，黄腐酸也显著增加了干旱胁迫下胡萝卜幼苗的BR、ZR含量，降低了ABA、JA含量。 4、将干旱处理组F0和干旱+黄腐酸处理组F8进行转录组测序分析，共筛选出541个DEGs，其中280个上调表达，291个下调表达。筛选出与抗旱相关的关键基因11个，其中渗透调节物质3个关键基因（LOC108223046、LOC108195555和LOC108226428）、抗氧化酶的3个关键基因（LOC108218502、LOC108215746和LOC108216255）、光合的2个关键基因（psaB和psbD）、植物激素信号传导的3个关键基因（PYR/PYL、ABF和CRE1）。这些基因的表达模式与测定的相应生理指标变化规律基本一致。 5、综合以上结果得出，黄腐酸通过调控淀粉和蔗糖代谢、碳水化合物代谢、氧化还原酶活性以及植物激素信号转导等通路协同缓解干旱胁迫。
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