外源褪黑素对铬胁迫下马铃薯生长、铬耐受及土壤降铬的影响

• Published in: 南方农业学报 Vol. 55; no. 11; pp. 3275 - 3285
• Main Authors: 徐灵, 冯艳, 王秋洁, 刘益坤, 刘申云, 杨孟云, 王文婷, 司立平, 彭静, 唐唯
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 云南师范大学生命科学学院,云南 昆明 650500%云南师范大学经济与管理学院,云南 昆明 650500%云南英茂现代农业有限公司,云南 昆明 650030%云南师范大学生命科学学院,云南 昆明 650500 2024; 云南师范大学云南省马铃薯生物学重点实验室,云南 昆明 650500
• Subjects: chromium tolerance; 产量; photosynthetic parameters; 光合参数; 外源褪黑素; potato; exogenous melatonin; yield; 土壤铬含量; 铬胁迫; soil chromium content; 马铃薯
• ISSN: 2095-1191
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-1191.2024.11.008

S532; [目的]探索在重金属铬(Cr)胁迫下,外源褪黑素对马铃薯吸附重金属能力及其光合速率的影响,为滇西北Cr污染地区栽培马铃薯增产及土壤生态修复提供参考依据.[方法]以滇西北地区主栽马铃薯品种丽薯6号为试验材料,含重金属Cr6+的土壤进行胁迫,出苗后向其施加100 μmol/L褪黑素,设置CK组(非Cr胁迫,喷施清水)、Cr组(Cr胁迫且喷施清水)、MT1组(非Cr胁迫,浇灌褪黑素)、MT2组(非Cr胁迫,喷施褪黑素)、Cr+MT1组(Cr胁迫且浇灌褪黑素)和Cr+MT2组(Cr胁迫且喷施褪黑素)共6个处理组,于施加4次褪黑素后第7和21 d测定马铃薯叶片的褪黑素含量、Cr含量和光合参数,收获后测定产量性状,并测定土壤中Cr含量的变化.[结果]从施加褪黑素后第7 d至第21 d,在非Cr胁迫下,施加褪黑素的2组(MT1和MT2)马铃薯叶片中褪黑素含量均值增加42.6%,Cr含量均值下降7.0%,土壤中Cr含量均值下降10.1%;在Cr胁迫下,施加褪黑素的2组(Cr+MT1和Cr+MT2)马铃薯叶片中褪黑素含量均值增加28.7%,Cr含量均值下降48.5%,土壤中Cr含量均值下降6.4%.与Cr组相比,施加褪黑素后第7和21 d,施加褪黑素的4组(MT1、MT2、Cr+MT1和Cr+MT2)净光合速率(Pn)均值分别减少27.2%和增加9.3倍,气孔导度(Gs)均值分别增加7.1%和35.2%,蒸腾速率(Tr)均值分别增加4.0%和26.5%,而胞间CO2浓度(Ci)均值分别增加17.2%和减少7.4%.施加褪黑素后植株叶片更绿,生长性状更好,收获时块茎质量均值和个数均值较Cr组分别增加2.4和1.2倍.此外,Cr胁迫对块茎中Cr含量变化的作用较小,块茎并非马铃薯吸附Cr的主要场所.[结论]外源褪黑素可持续提高Cr胁迫下马铃薯丽薯6号对重金属Cr的吸附,增强马铃薯Cr耐受,提高植株光合速率及生物量合成,有效降低土壤中Cr含量,为马铃薯增产、土壤生态修复及碳汇实现提供新的解决思路.