三种豆科绿肥作物茎和叶角质层蜡质化学组成分析

植物角质层蜡质是一类覆盖于植物表层的疏水有机化合物,在保护植物免受生物与非生物逆境胁迫中发挥着重要作用。为了更好地了解和认识角质层蜡质在夏季绿肥作物抗逆性中的作用,选择柽麻(Crotalariajuncea)、田菁(Sesbania cannabina)和竹豆(Phaseolus calcaratus) 3种夏季豆科绿肥作物,鉴定茎和叶蜡质组分,并分析蜡质总量、各组分含量及碳链分布特征。共鉴定出8类化合物,包括脂肪酸、初级醇、醛、烷烃、烷基酯、二醇、萜类和固醇类化合物,其中前4种以同系物形式存在且为所有植物茎和叶共有成分(柽麻茎中未检出脂肪酸),说明烷合成和醇合成途径是主要的2种蜡质合成途径。田菁茎中鉴定出二醇化合物,其结构初步解析为1,18-30烷醇和1,16-30烷醇。3种绿肥作物茎和叶蜡质总量存在显著种间及部位差异,其中柽麻茎蜡质总含量为16.33μgcm^-2,显著高于田菁茎(6.45μg cm^-2)和竹豆茎(0.72μg cm^-2)。就茎和叶比较,柽麻茎显著高于叶片,其他2种植物茎和叶之间无显著差异。柽麻茎蜡质中,烷烃为优势成分,占蜡质总量的57.38%;叶片以初级醇为优势成分,占蜡质总量的50.12%。田菁茎、叶蜡质中的优势成分均为初级醇,分别占总蜡质的30.12%和71.21%。竹豆茎、叶蜡质中的优势成分均为烷烃,分别占总蜡质的40.79%和39.27%。各组分优势化合物的碳链长度在不同物种、不同部位也存在一定差异,说明参与蜡质合成的基因在物种、器官间有所不同。这些结果为今后从分子水平上揭示角质层蜡质参与夏季绿肥作物抗逆机制提供了理论基础。     

2,4-表油菜素内酯对甜高粱和青贮玉米幼苗耐涝性的影响

为探讨2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassionolide,EBR)对饲草作物种子萌发及幼苗耐涝性的影响,本文研究了甜高粱(Sorghum saccharatum Moench)和青贮玉米(Zea mays)种子萌发及幼苗理化指标对EBR引发种子的响应。结果表明,当EBR浓度为0.01μmol·L^-1时,两种植物的胚芽和胚根长均显著高于其它浓度处理(P<0.05),且在高浓度时(10μmol·L^-1)胚芽和胚根长均显著低于其它浓度处理。水涝胁迫后,两种植物均表现为株高和干重显著下降(P<0.05),其中甜高粱株高下降幅度(平均26.25%)大于干重(11.66%),而青贮玉米干重下降幅度(43.82%)大于株高(20.13%)。EBR引发种子显著提高了水涝胁迫下植株的株高和干重、抗氧化酶活性和游离脯氨酸含量(P<0.05),降低了丙二醛含量(P<0.05)。综合分析认为,引发通过增加抗氧化酶活性及游离脯氨酸含量,降低膜脂过氧化,最终提高饲草作物幼苗在水涝胁迫下的株高和干重。