溴乙烷与赤霉素协同处理破除马铃薯块茎休眠的机理初探

　　

摘要： 马铃薯是重要的粮食作物，块茎休眠的及时破除有助于提高出苗整齐度和产量。前期研究表明，溴乙烷(BE)可有效打破休眠，但处理后芽体生长缓慢，限制了其应用效果。因此，为了提高催芽效率，本研究探索BE与赤霉素(GA₃)协同处理对马铃薯块茎休眠破除及后续芽生长的影响。并选取处理后第7天的BE处理组、BE+GA₃处理组和清水处理组(CK) 3组样品，进行转录水平差异分析。结果显示，BE+GA₃联合处理在缩短休眠期、提高块茎发芽率的同时显著增强芽生长变化。BE处理组与CK组相比，差异基因主要富集于植物激素信号转导、MAPK信号通路及植物-病原体互作等胁迫应答相关代谢路径，而BE+GA₃处理组与CK组差异基因则显著富集于碳水化合物代谢、DNA复制、代谢通路及次生代谢物生物合成通路等代谢相关通路。此外，与CK组相比，BE+GA₃处理组的IAA通路(AUX/IAA、GH3)及GA通路(GIB1、TF)关键基因显著上调，而ABA通路(ABI1/2、PP2C)关键基因明显下调，表明该组合调控了与休眠发芽密切相关的激素信号通路。最后本研究利用高效液相色谱检测方法对不同处理的激素含量水平进行测定发现，BE+GA₃处理显著提高了GA₃和IAA含量，降低了ABA含量，使ABA/GA比值处于较低水平。综上，BE与GA₃协同通过调控激素信号传导与代谢通路，提高块茎体内IAA、GA₃激素含量，降低ABA含量，有效促进马铃薯块茎的休眠破除与芽生长，揭示了其互补机制，为马铃薯休眠调控提供了理论依据与实践指导。