褪黑素对低氮胁迫下油菜苗期氮吸收转运的影响

为提升油菜耐低氮胁迫能力,本研究探讨外源施用褪黑素(melatonine,MT)对低氮胁迫下苗期油菜生长及氮吸收转运的影响.通过砂培试验,研究不同氮处理下外源施用不同浓度MT对油菜苗期生物量、养分累积量和氮吸收转运相关基因(BnNRT2和BnAMT)表达的影响.结果表明,低氮胁迫下外源喷施MT显著提高油菜地上部和根系生物量,MT浓度为100 μmol/L时,油菜干物质积累量的提升效果最佳;低氮胁迫下外源喷施MT增加油菜地上部和根系的氮累积量.进一步分析发现,当MT浓度为100 μmol/L时,BnNRT2.1基因成员(除BnNRT2.1a)、Bn-NRT2.2a和BnNRT2.4b在根部的表达上调并达到最高,当MT浓度为50 μmol/L时,BnNRT2.7和BnNRT2.5在新叶和老叶中的表达上调并达到最高;同时,外源施加MT后,BnAMT1.1a、BnAMT1.3b、BnAMT1.3c、BnAMT2.2a和BnAMT2.2c在新叶、老叶及根部的表达均显著上调,BnAMT1.4a、BnAMT1.4b、BnAMT2.1b、BnAMT2.2a和BnAMT2.2b在新叶和老叶的表达也显著上调,且除BnAMT1.3b和BnAMT1.3c外,上述基因均在MT 50 μmol/L处理下表达最高.综上,外源喷施MT可能通过增强BnNRT2和BnAMT家族部分基因的表达,来提高低氮胁迫下油菜根系对氮的吸收,同时促进油菜根系有限的氮向地上部转运.因此,外源施用MT可以促进油菜对氮的吸收利用,缓解低氮胁迫,提升油菜耐低氮胁迫能力.