落酸功能类似物萘酮戊酸调控棉花叶片脱落的形态学与转录组分析

来源：石河子大学学报·自然科学版杂志2022年第5期北京时间：

作者：周婷婷, 杨林, 韩小强, 田沁怡, 陈阅新

单位：石河子大学农学院/新疆绿洲农业病虫害治理与植保资源利用重点实验室,新疆 石河子 832003

摘要：化学脱叶技术是机采棉综合农艺配套技术的关键环节和重要前提。为了开发环保型脱叶剂产品,本研究在前期研究的基础上,开展基于脱落酸高活性类似物萘酮戊酸对棉花脱叶效果的研究。以新陆早64号为材料,在棉花吐絮期喷施萘酮戊酸单剂和噻苯隆·敌草隆复配制剂,分析萘酮戊酸单剂对棉花脱叶效果的影响,评价其作为棉花脱叶剂的潜力。结果表明,萘酮戊酸单剂和噻苯隆·敌草隆复配制剂处理后6d,棉花叶柄断裂强度显著低于空白对照,萘酮戊酸单剂处理后9d的棉花脱叶率显著高于空白对照,但低于噻苯隆·敌草隆复配制剂。萘酮戊酸单剂处理后6d观察到棉花叶柄离层向内凹陷,噻苯隆·敌草隆复配制剂处理后3d能观察到离层的形成,而空白对照则在9d时才能观察到离层。萘酮戊酸单剂处理后能够促进棉花叶片内源脱落酸的生成,降低细胞分裂素和生长素的含量。转录组测序结果显示,萘酮戊酸单剂处理后植物激素信号转导、代谢途径在棉花脱叶过程中起着重要的作用;差异基因表达结果显示,萘酮戊酸单剂处理后,棉花叶柄的细胞分裂素氧化酶/脱氢酶基因(CKXs)、乙烯相关基因和茉莉酸响应因子(JAZs)上调表达,细胞分裂素反应调节因子(ARRs)和赤霉素受体(GIDs)下调表达。该研究结果为深入开发萘酮戊酸调节棉花脱叶的功能奠定了一定的理论基础。

关键词：萘酮戊酸,棉花,脱叶,形态学,转录组

基金资助：中国博士后科学基金项目(2018M631219)