近日，國際知名植物生理學(xué)期刊Physiologia Plantarum（影響因子3.000）在線發(fā)表了青島農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院花生研究中心團隊完成的題為Green leaf volatile （Z）-3-hexeny-1-yl acetate reduces salt stress in peanut by affecting photosynthesis and cellular redox homeostasis的研究成果。該論文第一通訊單位為青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，農(nóng)學(xué)院碩士研究生郭潤澤和青年教師閆恒宇博士分別為第一作者和共同第一作者，司彤博士為通訊作者。
順-3-己烯基乙酸酯（Z-3-Hexenyl acetate，簡稱Z-3-HAC）是植物遭受機械損傷（如昆蟲取食）后產(chǎn)生的一種揮發(fā)性物質(zhì)。研究表明，這類物質(zhì)的大量產(chǎn)生，能夠誘導(dǎo)植物對后發(fā)生物脅迫的保護機制。然而，該類物質(zhì)在植物非生物脅迫應(yīng)答中發(fā)揮的作用罕見報道。作為我國主要經(jīng)濟作物和重要出口作物，花生在農(nóng)作物生產(chǎn)中占有重要作用，而在提高花生產(chǎn)量和品質(zhì)方面，推動大面積濱海鹽堿地花生產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是當(dāng)前一條重要途徑。課題組研究發(fā)現(xiàn)，通過對花生幼苗噴施Z-3-HAC外源物質(zhì)，可以有效提高幼苗素質(zhì)和耐鹽性，促進鹽堿地花生種植。
本研究通過外源噴施Z-3-HAC對花生幼苗預(yù)處理，結(jié)合轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)分析，表明外源Z-3-HAC顯著上調(diào)了花生幼苗鹽脅迫下葉片光合系統(tǒng)和抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)通路的基因表達水平。生理數(shù)據(jù)分析表明，Z-3-HAC還提高了葉片細胞氧化還原平衡系統(tǒng)相關(guān)酶活性，維持了葉片中較高的AsA/DHA和GSH/GSSG，以及葉片和根系中較高的K+/Na+，降低了鹽脅迫對植株生物量造成的損失，有效提高了花生幼苗耐鹽性。
2019年6月，該研究團隊首次從植物生理學(xué)和植株形態(tài)學(xué)的角度揭示了外源Z-3-HAC在緩解花生幼苗鹽脅迫中的關(guān)鍵作用，相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在著名植物科學(xué)期刊《Frontiers in Plant Science》上，本研究是前期研究的深入和擴展，從植物光合作用和氧化還原平衡的角度闡明了Z-3-HAC增強花生幼苗耐鹽性的生理和分子機制，為在大田生產(chǎn)中開發(fā)和利用Z-3-HAC及其類似物緩解花生鹽脅迫、提高幼苗耐鹽性提供了重要的理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
附論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/ppl.13110
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