施用外源甲基茉莉酸和壳聚糖能够增强缺水胁迫下瓜类品种的抗氧化酶活性和光合作用

《Journal of Plant Growth Regulation》：Applying Exogenous Methyl Jasmonate and Chitosan Enhances the Antioxidant Enzyme Activity and Photosynthesis of Guar Varieties Under Water Deficit Stress

本研究探讨甲基水杨酸（MeJA）和壳聚糖（CHT）单独及协同处理对干旱胁迫下两种Guar品种（RGC-986和BR-2017）生理及光合特性的影响。结果表明，BR-2017抗旱性更强，处理显著提升光合效率、叶绿素稳定性及抗氧化能力，其中25 μM MeJA+150 mg/L CHT组合效果最佳，且品种间响应机制存在差异。

　　

摘要

水分亏缺胁迫是干旱和半干旱地区Cyamopsis tetragonoloba（瓜尔豆）产量的主要限制因素，因为它会干扰生理过程并降低光合作用效率。本研究探讨了甲基茉莉酸（MeJA）和壳聚糖（CHT）通过叶面施用的效果，单独使用或联合使用，以增强两种商业瓜尔豆品种RGC-986和BR-2017的耐旱性，实验在三种灌溉条件下进行（Ir1：100%田间持水量（FC），Ir2：70% FC，Ir3：40% FC）。结果表明，这些植物诱导剂显著减轻了干旱引起的生理胁迫。总体而言，BR-2017对水分亏缺胁迫的抵抗力更强，其生理和生化反应也优于RGC-986。水分亏缺胁迫对每株植物的荚果数量和种子产量有负面影响，但使用MeJA、CHT或两者组合后这些指标有所改善，在水分充足的条件下，BR-2017的表现最为突出，尤其是50 μM MeJA和25 μM MeJA组合处理时效果最佳，这证实了它们在胁迫条件下维持生产力的作用。25 μM MeJA和150 mg/L CHT的联合处理使BR-2017的总叶绿素含量增加了14.51%，并在中度水分亏缺条件下保持了叶绿素a的稳定性。光合作用效率显著提高，在中度水分亏缺胁迫下，25 μM MeJA + 150 mg/L CHT处理使BR-2017的光合速率提高了30.24%。在水分充足的条件下，BR-2017的蒸腾速率降低了38.19%，而在中度水分亏缺胁迫下，200 mg/L CHT处理使光合水分利用效率（16.93 μmol CO? mmol?1 H?O）显著提高了78.97%。200 mg/L CHT在水分充足的条件下使气孔导度增加了53.57%，而在中度水分亏缺胁迫下，25 μM MeJA + 150 mg/L CHT处理使细胞间CO?浓度升高。RGC-986的酶促抗氧化活性始终较高，而BR-2017的过氧化氢水平较低且脯氨酸积累能力更强，表明两者具有不同的适应机制。这些发现突显了MeJA和CHT在激活抗氧化防御系统、优化光合作用性能和提高瓜尔豆耐旱性方面的潜力。

水分亏缺胁迫是干旱和半干旱地区Cyamopsis tetragonoloba产量的主要限制因素，因为它会干扰生理过程并降低光合作用效率。本研究探讨了甲基茉莉酸（MeJA）和壳聚糖（CHT）通过叶面施用的效果，单独使用或联合使用，以增强两种商业瓜尔豆品种RGC-986和BR-2017的耐旱性，实验在三种灌溉条件下进行（Ir1：100%田间持水量（FC），Ir2：70% FC，Ir3：40% FC）。结果表明，这些植物诱导剂显著减轻了干旱引起的生理胁迫。总体而言，BR-2017对水分亏缺胁迫的抵抗力更强，其生理和生化反应也优于RGC-986。水分亏缺胁迫对每株植物的荚果数量和种子产量有负面影响，但使用MeJA、CHT或两者组合后这些指标有所改善，在水分充足的条件下，BR-2017的表现最为突出，尤其是50 μM MeJA和25 μM MeJA组合处理时效果最佳，这证实了它们在胁迫条件下维持生产力的作用。25 μM MeJA和150 mg/L CHT的联合处理使BR-2017的总叶绿素含量增加了14.51%，并在中度水分亏缺条件下保持了叶绿素a的稳定性。光合作用效率显著提高，在中度水分亏缺胁迫下，25 μM MeJA + 150 mg/L CHT处理使BR-2017的光合速率提高了30.24%。在水分充足的条件下，BR-2017的蒸腾速率降低了38.19%，而在中度水分亏缺胁迫下，200 mg/L CHT处理使光合水分利用效率（16.93 μmol CO? mmol?1 H?O）显著提高了78.97%。200 mg/L CHT在水分充足的条件下使气孔导度增加了53.57%，而在中度水分亏缺胁迫下，25 μM MeJA + 150 mg/L CHT处理使细胞间CO?浓度升高。RGC-986的酶促抗氧化活性始终较高，而BR-2017的过氧化氢水平较低且脯氨酸积累能力更强，表明两者具有不同的适应机制。这些发现突显了MeJA和CHT在激活抗氧化防御系统、优化光合作用性能和提高瓜尔豆耐旱性方面的潜力。