论文部分内容阅读
1963年,Ohkuma等人首次从棉铃中分离得到脱落酸(Abscisic acid),自此以后,ABA增强植物的抗逆性、抑制种子萌发等多种生理活性功能被人们所确定,但ABA的结构不稳定,且生产成本较高。基于这两个原因,研究和开发ABA的结构功能类似物在农业上具有广阔的科研和应用前景。近期,科研人员发现了两种ABA功能类似物Pyrabactin(Park et a1.2009)和Quinabactin(Okamoto et a1.2013),它们克服了ABA结构不稳定的缺点。目前研究表明,Pyrabactin和Quinabactin都可以抑制拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子的萌发,但是,Pyrabactin无法提高植株的抗旱性,而Quinabactin提高植株抗旱能力的作用不仅在拟南芥上有表现,对大豆、玉米、大麦也有作用,因此其抗逆性表现的范围更广,应用潜力被普遍看好。虽然Quinabactin在提高抗旱性方面表现出了植物的广谱性,但其抑制种子萌发的活性仅仅在拟南芥上有过研究;本研究的目的是探究Quinabactin在抑制种子萌发方面的广谱性和活性。通过对14科(十字花科、锦葵科、莎草科、葫芦科、牛儿苗科、茄科、唇形科、马齿苋科、苋科、菊科、禾本科、豆科、伞形科、百合科)50个属的种子设置四个处理(分别是ABA,Quinabactin、Pyrabactin,以及空白)进行发芽试验,得出以下结论:1)Quinabactin抑制种子发芽的范围明显大于Pyrabactin,且活性与ABA相当,分别是野老鹳草(Geranium carolinianum)、沙打旺(Leguminosae)、反枝苋(Amaranthus retroflexus)、牛筋草(Eleusine mdica(L.)Gaertn.)、鬼针草(Bidens pilosa L.)、苘麻(Abutilon theophrasi Medicus)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等。2)Quinabactin在抑制种子萌发方面具有广谱性,但其抑制范围没有ABA广。ABA几乎可以抑制所有试验种子的发芽,而Quinabactin对虎尾草(Chloris virgata Swartz)、龙爪茅(Dactylocteninm aegyptium(L.)P.Beauv.)等杂草种子的抑制仅仅表现在影响其长势,仍然可以发芽。3)对同科的不同属种子,Quinabactin抑制种子萌发的效果不同。如十字花科种子中,Quinabactin可以明显抑制拟南芥(Arabidopsis thaliana)、小白菜(Brassica campestris L.ssp.chinensis Makino var.communis Tsen et Lee)、油菜(Brassica campestris L.)的发芽,但是对于大白菜(Brassica rapa pekinensis)、樱桃萝卜(Raphanus sativus L.var.radculus pers)、鸡毛菜(Brassica rapa L.Chinensis)没有明显降低发芽率,但对其长势影响明显。4)而对于稗草(Echinochloa crusgalli(L.)Beauv.)、野燕麦(Echinochloa colonum(L.)Link)、黑麦草(Loliumperenne L.)、旱雀麦(Bromus tectorum L.)、马泡瓜(Cucumis melo L.var.agrestisNaud.)、剪股颖(Agrostis matsumurae Hack.ex Honda)等Quinabactin没有起到抑制种子发茅的作用,与空白组效果一致。综上所述,在抑制种子萌发方面Quinabactin既有广谱性,又有特异性,其机理与应用潜力有待进一步研究。