氯化甲基吡喹酸通过调节根系生长和抗氧化酶来提高棉花的耐寒性

《BMC Plant Biology》：Mepiquat chloride enhances cold tolerance in cotton via regulating root growth and antioxidant enzymes

　　

摘要

寒冷胁迫严重影响了全球棉花的生长和产量。氯化甲哌喹（MC）是一种在棉花中广泛使用的植物生长调节剂，但在寒冷胁迫条件下的研究尚不充分。本研究评估了在播种后21天（DAS）施用三种不同浓度的MC（0 mM、50 mM和100 mM）对两种棉花品种（Sikang 1和Sikang 3）在正常温度和寒冷胁迫下的形态生理及生化反应的影响。研究结果表明，MC的应用减少了叶片长度、叶片宽度、茎长和植株高度，但增加了植株的鲜重和根系生长特性。此外，MC的应用提高了叶绿素含量、蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性，同时降低了丙二醛（MDA）的水平。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析（代表性图像，n=3个生物学重复）显示，与未处理植株相比，MC处理过的植株在寒冷胁迫下具有更完整的细胞膜、更有序的叶绿体结构和保存较好的类囊体结构。形态生理活性的改善主要归因于根系生长特性的增强。总体而言，50 mM和100 mM浓度的MC显著增强了根系结构、叶绿素含量、细胞完整性和抗氧化防御能力，从而提高了棉苗的耐寒性。在测试的浓度中，100 mM MC的保护效果最为显著，尤其是在Sikang 1品种中。这些发现表明MC是一种有潜力用于缓解棉花寒冷胁迫的调节剂，但其分子和激素机制仍需进一步研究。

图形摘要

MC介导的棉花耐寒性的图形表示

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

寒冷胁迫严重影响了全球棉花的生长和产量。氯化甲哌喹（MC）是一种在棉花中广泛使用的植物生长调节剂，但在寒冷胁迫条件下的研究尚不充分。本研究评估了在播种后21天（DAS）施用三种不同浓度的MC（0 mM、50 mM和100 mM）对两种棉花品种（Sikang 1和Sikang 3）在正常温度和寒冷胁迫下的形态生理及生化反应的影响。研究结果表明，MC的应用减少了叶片长度、叶片宽度、茎长和植株高度，但增加了植株的鲜重和根系生长特性。此外，MC的应用提高了叶绿素含量、蛋白质含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性，同时降低了丙二醛（MDA）的水平。扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）分析（代表性图像，n=3个生物学重复）显示，与未处理植株相比，MC处理过的植株在寒冷胁迫下具有更完整的细胞膜、更有序的叶绿体结构和保存较好的类囊体结构。形态生理活性的改善主要归因于根系生长特性的增强。总体而言，50 mM和100 mM浓度的MC显著增强了根系结构、叶绿素含量、细胞完整性和抗氧化防御能力，从而提高了棉苗的耐寒性。在测试的浓度中，100 mM MC的保护效果最为显著，尤其是在Sikang 1品种中。这些发现表明MC是一种有潜力用于缓解棉花寒冷胁迫的调节剂，但其分子和激素机制仍需进一步研究。

图形摘要

MC介导的棉花耐寒性的图形表示

此图像的替代文本可能是由AI生成的。