褪黑素和硝态氮配施对镉胁迫下烟草渗透调节及氮代谢的影响

来源：江苏农业科学杂志2024年第第23期北京时间：

作者：江静兰;郑聪;丹冬淳;吴芳;贾宏昉;韩丹;胡源博;张蔷;邵惠芳

单位：1.河南农业大学烟草学院，河南郑州 450046； 2.福建省南平市烟草公司浦城分公司，福建南平 353000； 3.河南农业大学资源与环境学院，河南郑州 450046

摘要：为探究褪黑素和硝态氮配施对镉胁迫下烟草早期生长、渗透调节及氮代谢的影响，采用水培试验，在镉胁迫(20 μmol/L)下设置3个N水平，即10、5、0.1 mmol/L硝态氮，并对K326烟草品种喷施 100 μmol/L 褪黑素。结果表明，镉胁迫下褪黑素的施用提高了烟苗生物量，与Cd处理相比，高氮水平下外施褪黑素地上部和根系生物量分别增加了70.45%、275.00%，低氮水平下分别增加了65.22%、200.00%，其中地上部生物量随硝态氮浓度的降低而降低，分别为0.75、0.58、0.38 g。镉胁迫下烟苗叶绿素合成受到抑制，褪黑素和硝态氮的配施可有效促进叶绿素合成。与Cd处理相比，高氮处理下外施褪黑素进一步激活了脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白的渗透调节系统，分别提高了1484%、10.41%、6.70%。此外，褪黑素可显著降低烟叶硝酸盐的积累，显著增加总氮和氮素积累量，促进氮代谢，高氮处理可提高植物对硝态氮的吸收，促进总氮和叶片氮素的积累。与Cd处理相比，褪黑素的喷施可提高氮代谢酶活性，高氮水平下外施褪黑素NR、NiR、GS、GOGAT活性分别显著提高了20.61%、16.47%、29.60%、28.88%，低氮水平下外施褪黑素NR、GS、GOGAT分别提高了11.46%、15.32%、22.79%。褪黑素和硝态氮的配施上调了氮代谢相关基因的表达，与N5处理相比，高氮水平下外施褪黑素上调了氮代谢相关基因NtNIA1和NtGDH1的相对表达，低氮水平外施褪黑素下调了NtNIA1、NtGOGAT1、NtGDH1的相对表达。综上，在胁迫条件下，短期高氮处理可有效提高烟苗早生快发，褪黑素也能加速烟草幼苗的生长，并进一步提高烟草幼苗的氮代谢能力。

关键词：烟草;硝态氮;褪黑素;镉胁迫;氮代谢