Effects of Abscisic Acid on Growth and Cold Resistance of Phaseolus vulgaris Seedlings Under Low Temperature Stress

JIANG Zijian; YANG Maolin; YANG Xiaoxu; LIU Chang; LIU Dajun; FENG Guojun

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0437

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Chinese Agricultural Science Bulletin ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (9) : 38-46. DOI: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0437

Effects of Abscisic Acid on Growth and Cold Resistance of Phaseolus vulgaris Seedlings Under Low Temperature Stress

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Abstract

The objective of this study is to investigate the impact of abscisic acid (ABA) on the growth and cold resistance of Phaseolus vulgaris seedlings under low temperature stress, with a focus on elucidating the regulatory mechanism by which ABA mitigates cold damage in beans. Seedlings of low-temperature sensitive Phaseolus vulgaris variety ‘Genoa’ were used in this study as experimental materials. The experimental groups consisted of six categories: the control group maintained at normal temperature (CK), the group subjected to low temperature treatment (LT), and ABA solution groups with concentrations of 10 mg/L (T₁₀), 20 mg/L (T₂₀), 30 mg/L (T₃₀), and 40 mg/L (T₄₀) respectively. The seedlings in the ABA solution treated group were then subjected to low temperature stress. The growth and physiological indexes of the 6 groups of Phaseolus vulgaris seedlings were measured. The results demonstrated that under T₁₀ treatment, the growth index of bean seedlings reached its peak. Furthermore, compared to the LT group, plant height, root length, stem diameter, and leaf area in the T₁₀ group were increased significantly by 48.47%, 43.46%, 73.20%, and 65.69% respectively. Additionally, ABA spray reduced electrolyte permeability in bean seedlings under low temperature stress while enhancing the activities of antioxidant enzymes POD and SOD. This led to clearance of excess reactive oxygen species (ROS) as well as reductions in malondialdehyde (MDA), hydrogen peroxide (H₂O₂), superoxide anion radical (O₂^-), and soluble protein content. Moreover, ABA application protected the cell membrane structure of bean seedlings while improving their photosynthetic performance under low temperature stress. In conclusion, an appropriate concentration of ABA can promote the growth and development of bean seedlings under conditions of low temperature stress.

Key words

bean seedling / abscisic acid / low temperature stress / malondialdehyde / antioxidant enzyme / superoxide anion / soluble protein / chlorophyll / growth index / cold resistance

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JIANG Zijian , YANG Maolin , YANG Xiaoxu , LIU Chang , LIU Dajun , FENG Guojun. Effects of Abscisic Acid on Growth and Cold Resistance of Phaseolus vulgaris Seedlings Under Low Temperature Stress. Chinese Agricultural Science Bulletin. 2025, 41(9): 38-46 https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0437

0 引言

菜豆(Phaseolus vulgaris)，隶属于豆科(Leguminosae)菜豆属(Phaseolus)，是一种喜温的蔬菜作物，不耐低温和霜冻。其种子发芽的适宜温度为20℃~25℃，最低温度为8℃~10℃^[1]。低温会造成菜豆活力下降，抗性降低，出现各种病害^[2]。低温是限制植物生长和发育的主要非生物胁迫因素，已有研究显示，当植物遭受低温胁迫时，植物的细胞膜最先出现反应^[3]。低温会使自由基和活性氧等物质含量升高，会损伤植物体的细胞膜结构，影响其正常功能。导致细胞膜无法正常与保护酶结合发挥作用，引起膜上的酶活性降低。邓仁菊等^[4]在火龙果的研究中发现，低温胁迫下火龙果体内丙二醛(MDA)含量逐渐升高，说明通过比较MDA积累量可以判断不同火龙果品种的抗寒程度。有研究显示玉米幼苗在不同强度低温胁迫后，不同品种MDA含量与相对电解质渗漏率均呈现为上升趋势，且可通过这两个指标判断玉米品种耐寒的强弱^[5]。由此可知，当植物遭受低温胁迫时，可以根据MDA含量和电解质渗透率判断植物受损程度。此外低温冷害严重影响植物的光合作用，阻碍叶绿素的产生，降低光合作用强度^[6]。低温冷害导致植物叶片产生过量的活性氧，阻碍叶绿素的合成，加快光合色素的降解^[7]，叶绿体酶失活^[8]。渗透调节物质在植物生长过程中起到重要作用，具有保水功能，保障植物的正常生长发育。研究表明，低温会引起植物可溶性蛋白等含量的变化，多数情况是渗透调节物质含量随低温时间延长而增加^[9]。对茄子^[10]、香蕉叶片^[11]和万寿菊^[12]等作物的研究显示，植物在低温环境下会产生更多脯氨酸，目的就是保护植株减少水分散失，从而增加膜结构稳定性，提高植物在逆境中的抗性。SOD、POD和CAT是最常见的抗氧化酶，可以清除低温胁迫下植物产生的多余ROS，降低植物体内MDA等有毒物质的含量，防止植物细胞结构遭受破坏。植物体内的酶活性在一定程度上反应植物的抗冷性^[13]。

脱落酸是植物在外界逆境环境中的重要调节因子，在植物体内广泛分布，主要在植物的根冠和叶片合成。植物体内脱落酸主要由类萜途径合成，小部分由类胡萝卜素氧化分解生成^[14]。逆境胁迫下ABA通过逆境信号的转导，启动植物体内的应激反应，进而调控其他激素的水平，如赤霉素会降低，共同调控耐冷基因的表达，从而提高植物的抗性，缓解低温对植物体的伤害^[15]。已有研究显示，低温冷害下添加外源激素，植物体抗氧化酶活性提高，ROS等有毒物质减少，植物内源激素水平发生变化，渗透调节物质含量发生变化^[16]。植物体内相关抗寒基因和响应机制会发生变化，合成保护物质增强膜系统稳定性，从而提高植物的抗寒能力^[17]。近年来，脱落酸对大豆、扁蓿豆等的研究较多，研究表明一定浓度ABA可促进低温下扁蓿豆种子的萌发，促进低温下扁蓿豆幼苗的生长^[18]。但脱落酸对于菜豆冷害调控作用的相关研究较少。本研究旨在探究脱落酸缓解菜豆幼苗受低温胁迫影响的调控机理，为菜豆耐冷研究提供一定的理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

试验材料选用菜豆品种‘热那亚’，由黑龙江大学园艺学团队提供。所用仪器主要有光照培养箱、酶标仪、光合仪等。试验在黑龙江大学现代农业与生态环境学院园艺分子育种实验室，于2022年9月—2022年12月份进行。

1.2 抗性试验处理方法

幼苗分为6组，每组9株。选择饱满、发芽一致的菜豆种子放在花盆种植，温度设置为28℃/15℃，培养至3叶1心时，选择长势相近的植株，其中一组继续常温培养，记为CK处理组；其他5组分别用喷瓶喷施适量的蒸馏水，10 mg/L ABA溶液，20 mg/L ABA溶液，30 mg/L ABA溶液，40 mg/L ABA溶液，分别记为LT、T₁₀、T₂₀、T₃₀、T₄₀处理组，进行72 h的低温胁迫（昼/夜温度为12℃/8℃），胁迫结束后，分别在1、3、5 d进行取样测定其生理指标。

1.3 生理指标测定

1.3.1 幼苗生长指标、相对含水量、相对电解质渗漏率的测定

将菜豆幼苗从土中拔出，去除泥土，冲洗，然后用滤纸吸干水分，用直尺测量子叶节处至顶端的长度即为株高。

选取3株长势相近的菜豆幼苗，取相同位置的叶片，洗净擦干水分，称量0.5 g叶片并用小刀切碎，将其放入玻璃试管中，加入10 mL蒸馏水浸泡12 h，浸泡结束后吸干水分，称重，然后放进80℃烘箱烘烤24 h，烘干后再次称重^[19]。

取新鲜的菜豆叶片，洗净擦干水分，将叶片切碎，取0.5 g叶片放入试管中，加入20 mL蒸馏水，放置24 h，用电导率仪测定电导率值S₁，再沸水浴20 min，测定电导率S₂。相对电解质渗漏率的计算见公式(1)^[20]。

相 对 电 解 质 渗 透 率 = \frac{S_{1}}{S_{2}} \times 100 %

(1)

1.3.2 抗氧化酶活性、丙二醛含量、O₂^-产生速率的测定

抗氧化酶活性测定取0.5 g菜豆幼苗叶片研磨，离心取上清液进行酶活性测定。SOD活性、POD活性用紫外分光光度计测定^[21]；丙二醛(MDA)含量测定参考硫代巴比妥酸比色法^[22]；O₂^-含量测定采用Velikova法测定^[23]。

1.3.3 幼苗光合色素的测定

于冷害结束后第1天、第3天和第5天，各处理组分别称取菜豆幼苗叶片0.2 g，将叶片切碎装入10 mL 95%的乙醇中浸泡，避光放置24 h，用紫外分光光度计比色，波长设置为665 nm、649 nm和470 nm，参照公式计算叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总叶绿素的含量，每组处理3次重复试验^[24]。

C h I_{a} = (11.24 D_{662} - 2.04 D_{645}) \times \frac{0.01}{w}

(2)

C h I_{b} = (20.13 D_{645} - 4.19 D_{662}) \times \frac{0.01}{w}

(3)

C h I_{a + b} = (18.09 D_{645} + 7.05 D_{662}) \times \frac{0.01}{w}

(4)

C a r = \frac{1000 D_{470} - 1.90 C h I_{a} - 63.14 C h I_{b}}{214} \times \frac{0.01}{w}

(5)

1.3.4 光合作用参数测定

每组处理各选3株长势状态相近的植株为试验材料，利用CI-340手持式光合作用测量系统（上海泽泉科技股份有限公司），待低温冷害结束后第6天开始，每隔2 d测定植株第一个三出复叶的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO₂浓度(Ci)，测定时间选择在中午9:00—11:00。

1.3.5 幼苗内源激素的测定

测定内源脱落酸和内源赤霉素。每个处理取0.5 g新鲜菜豆叶片，低温研磨，将组织匀浆与1.8 mL磷酸缓冲液混合，离心，然后用酶联免疫试剂盒测定。可溶性蛋白含量参照李合生的考马斯亮蓝G-250法测定^[25]；脯氨酸含量测定采用磺基水杨酸提取比色法测定^[26]。

2 结果与分析

2.1 不同浓度脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗生长指标的影响

低温胁迫结束后第5天测量菜豆幼苗生长指标发现，T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的株高、根长、茎粗和叶面积均高于LT组。LT与CK相比，株高、根长、茎粗和叶面积分别降低了16.28%、24.22%、35.98%和38.33%，差异显著（表1）。低温胁迫下，LT组的菜豆叶片明显卷曲，生长缓慢，叶面积明显小于其他处理组。冷害结束时，T₁₀处理达峰值，地上部干重和地下部干重等均为最大，株高、根长、茎粗和叶面积分别较LT组分别增加了48.47%、43.46%、73.20%和65.69%，差异显著（表1）。T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的地上干鲜重和地下干鲜重均高于LT组。综上所述，喷施一定浓度ABA可以促进菜豆幼苗低温胁迫下的生长。

表1 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗生长状况的影响

处理	株高/cm	根长/cm	茎粗/cm	叶面积/cm²	茎鲜重/g	根鲜重/g	茎干重/g	根干重/g
CK	12.10±0.53a	15.4±0.20ab	0.453±0.025a	42.618±1.133b	2.760±0.030a	2.563±0.448a	0.273±0.006bc	0.173±0.023bc
LT	10.13±0.06bc	11.67±1.00c	0.290±0.010c	26.283±0.396e	2.063±0.372b	1.933±0.375b	0.250±0.020c	0.137±0.058c
T₁₀	10.73±0.29b	16.67±0.93a	0.383±0.006b	32.215±0.673d	3.063±0.391a	2.773±0.527a	0.433±0.006a	0.227±0.025a
T₂₀	9.60±0.20c	13.6±2.25bc	0.390±0.010b	31.785±1.573d	2.580±0.168ab	2.610±0.167a	0.280±0.027bc	0.21±0.036ab
T₃₀	9.97±0.67bc	13.37±1.53bc	0.383±0.011b	34.485±1.300c	3.010±0.390a	2.770±0.095a	0.333±0.068b	0.223±0.025ab
T₄₀	9.77±0.94c	13.23±0.93bc	0.407±0.006b	44.968±0.549a	2.460±0.468ab	2.640±0.241a	0.273±0.051bc	0.19±0.044ab

2.2 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗相对电解质渗透率的影响

对相对电解质渗透率的测定结果显示，经过低温处理的LT组幼苗在1 d、3 d、5 d的相对电导率均显著高于CK，分别高出53.84%、60.83%、62.10%（图1）。1~5 d过程中，相对电解质渗透率差异逐渐增加，5 d时达到峰值，说明低温导致菜豆产生有害物质。在5 d时T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的相对电解质渗透率较LT组分别降低60.11%、68.58%、68.75%和65.82%，差异显著（图1）。结果表明，外源脱落酸可以降低低温胁迫下菜豆幼苗的相对电解质渗透率，在1 d、3 d时可以近似恢复到常温培养水平，维持菜豆幼苗的细胞膜稳定性。

图1 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗相对电解质渗透率的影响

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2.3 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗抗氧化酶活性的影响

在对6组处理菜豆幼苗超氧化物歧化酶(SOD)活性进行测定后发现（图2a），菜豆幼苗经过低温处理后与同时间点的对照组CK相比SOD活性显著减低，分别降低了13.53%、25.88%、22.39%。不同浓度ABA喷施处理后均不同程度地提高了菜豆幼苗的SOD活性，其中10 mg/L ABA处理的菜豆幼苗SOD活性一直保持高于对照组CK，比LT分别提高了26.54%、42.34%、85.99%。

图2 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗超氧化物歧化酶(a)、过氧化物酶(b)活性的影响

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对过氧化物酶(POD)活性的测定结果显示，同一时期与CK相比，LT处理组的POD活性低于CK组，T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的POD活性均高于LT组。各处理组的POD活性随时间延长而增大，到第5天达到峰值（图2b）。其中10 mg/L ABA处理提高POD活性最显著，对比LT提高了43.11%、31.96%、58.77%。结果表明，低温胁迫下，对菜豆幼苗叶片喷施ABA，可以提高抗氧化酶的活性，且不同浓度处理效果不同。其中经过10 mg/L ABA溶液处理后的幼苗，低温胁迫结束后第5天抗氧化酶活性最高。

2.4 外源脱落酸对低温冷害下菜豆幼苗丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O₂^-)含量的影响

与常温对照CK相比，低温条件显著增加了菜豆幼苗中MDA的含量，并且随着时间的推移MDA含量逐渐升高。通过添加不同浓度的外源ABA能够显著抑制低温导致的菜豆幼苗中MDA含量累积。低温胁迫结束后第1天，T₁₀~T₄₀处理组与LT组相比分别降低了33.54%、21.46%、25.80%和21.02%，其中T₁₀和T₃₀组MDA含量下降最为显著低于常温对照组（图3a）。在低温胁迫结束后第3天和第5天，T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理的MDA含量均显著低于低温对照组。结果表明，在低温条件下，对菜豆幼苗进行外源脱落酸喷施，可以在一定程度上缓解生物膜的损伤。

图3 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗MDA含量(a)与O₂^-(b)产生速率的影响

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低温条件导致菜豆幼苗中O₂^-产生速率加快，与同一时间点对照组相比升高了34.29%、85.31%、20.99%差异显著。不同浓度的ABA处理均可明显缓解O₂^-产生速率的加快，其中胁迫结束后第1天时T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组脱落酸开始起作用，与LT组相比O₂^-产生速率分别降低了34.20%、32.66%、37.17%和32.78%，差异显著均低于常温对照组（图3b）。由此可知，低温胁迫下，外源脱落酸可以降低菜豆幼苗叶片组织中的活性氧积累量，一定程度上缓解低温对菜豆幼苗造成的损伤。

2.5 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗渗透调节物质的影响

在3个时间点低温处理LT组的可溶性蛋白含量始终是最大值，分别比常温对照CK升高了21.33%、27.92%和20.43%（图4a）。通过喷施外源ABA可以降低菜豆幼苗中可溶性蛋白含量，其中10 mg/L ABA处理下的菜豆幼苗可溶性蛋白含量分别比LT降低了18.25%、10.49%和9.18%，除低温胁迫结束后第1天可溶性蛋白含量与CK接近外其余时间段仍高于常温对照组。说明添加外源ABA能够缓解菜豆幼苗中可溶性蛋白的积累，从而加强其对低温条件的抗性，但不能恢复到原有水平。

图4 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗可溶性蛋白含量(a)与脯氨酸含量(b)的影响

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低温胁迫下菜豆幼苗的脯氨酸含量明显降低，喷施不同浓度ABA处理后菜豆幼苗的脯氨酸含量，随着ABA浓度的升高呈现先升高后下降的趋势，在20 mg/L ABA处理达到峰值，分别比LT显著升高54.87%、67.60%、91.83%（图4b）。说明喷施一定浓度ABA可以增加菜豆幼苗的脯氨酸含量增强其抗寒性。

2.6 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗光合色素的影响

3个时间点检测结果显示低温冷害处理降低了菜豆幼苗的光和色素含量，Chl a含量分别比CK降低了12.68%、10.78%和4.05%，Chl b含量分别降低了24.39%、22.63%和35.94%，总Chl含量分别降低了15.44%、14.29%和15.59%，Car含量分别降低了13.34%、20.82%和1.09%。Chl(a/b)值在低温胁迫结束后第1天、第3天、第5天分别增加了15.69%、15.33%和49.80%。说明低温阻碍菜豆幼苗光合色素的合成（图5）。

图5 不同ABA浓度处理对菜豆幼苗光合色素含量的影响

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10 mg/L ABA处理下的Chl a含量在低温胁迫结束后前3天对比LT组无明显差异第5天增加了11.64%，Chl b含量分别比LT组增加19.38%、34.68%和46.48%，总Chl含量分别增加了1.54%、8.50%和21.20%，Car含量在低温胁迫结束后第1天对比LT组无明显差异第3天、第5天分别增加了8.21%、18.00%。由此说明，低温下喷施ABA可以在一定程度上增加菜豆幼苗的光合色素含量，增强光合作用。

2.7 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗光合指标的影响

结果显示，低温对菜豆幼苗的净光合速率(Pn)，蒸腾速率(Tr)，胞间CO₂浓度(Ci)，气孔导度(Gs)均起到抑制的作用，不同浓度ABA处理的菜豆幼苗光合作用参数与LT组相比均呈现不同程度的增加（图6）。T₁₀处理组的胞间CO₂浓度随低温时间延长呈现先降低后升高的趋势，说明脱落酸在1 d时开始起作用，促进幼苗吸收CO₂，光合作用增强。随着时间延长，T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的净光合速率、气孔导度逐渐增加，到3 d时达到峰值，说明ABA在1 d时开始发挥作用，提高了菜豆幼苗的光合作用和蒸腾速率（图6）。综上所述，ABA可以在一定程度上提高低温胁迫下菜豆幼苗的光合作用。

图6 不同ABA浓度处理对菜豆幼苗光合作用参数的影响

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2.8 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗内源激素的影响

正常温度下菜豆幼苗含有少量的内源脱落酸，低温增加了内源脱落酸含量，分别比CK组增加10.47%、7.76%和25.17%，差异显著，内源脱落酸含量在3 d时降低。喷施外源ABA后，内源ABA含量较LT组升高，在3 d时T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的内源ABA较LT组分别增加31.66%、38.77%、18.08%和6.42%，差异显著（图7a）。此外冷害结束后第1天和第5天测定结果显示，喷施外源ABA的菜豆幼苗其内源ABA含量较LT组均有明显升高，说明喷施ABA可以进一步加强内源ABA的合成。

图7 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗(a)内源ABA、(b)内源GA含量的影响

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此外，喷施脱落酸后，各处理组的内源赤霉素(GA)含量显现先降低后升高的趋势。10 mg/L ABA处理组的内源GA含量分别比LT组降低了10.86%、11.40%、13.41%差异显著；20 mg/L ABA处理组的内源GA含量在1 d、5 d时较LT组无明显差异3 d时降低了15.52%；30 mg/L ABA处理组的内源GA含量在1、5 d时较LT组无明显差异3 d时升高了5.09%；40 mg/L ABA处理组的内源GA含量分别比LT组降低了7.36%、8.66%、16.21%（图7b）。综上所述，ABA可以在一定程度上降低内源GA含量，加强ABA的合成。

3 讨论

在前人的研究结果中已证实ABA能够调节多种植物种类对各种非生物胁迫的响应。ABA能通过提高植株的抗氧化酶活性，清除体内积累的ROS，维持渗透平衡，保护细胞膜结构，降低MDA含量，提高植物幼苗对低温环境的耐受性^[27]。低温在植物幼苗生长期是一种主要的环境胁迫因素，将会导致后期农作物的减产。在本研究中，低温显著抑制了菜豆幼苗的生长，但这种不利的影响可以通过添加ABA得到显著改善。这一结果与前人在番木瓜幼苗^[28]和扁蓿豆种子^[29]的研究中施用外源ABA改善非生物胁迫的结果相一致。

在植物抵抗非生物胁迫的过程中最早发生的反应就是ROS爆发，细胞内ROS的积累会导致生物分子的氧化损伤，在本研究中低温胁迫下菜豆幼苗的O₂^-、H₂O₂和MDA含量显著上升，通过添加外源ABA使其含量明显下降，因而缓解了ROS积累造成的不利影响。这一结果与黄瓜^[30]幼苗的研究结果一致。在抗氧化系统中，SOD、POD活性对于清除ROS起着至关重要的作用，在本研究中低温胁迫降低了POD和SOD活性，添加ABA后POD和SOD活性上升，这一现象表明外源ABA可以通过提高抗氧化酶活性来增强菜豆幼苗对低温冷害的抗性。此外细胞内的渗透调节物质，例如可溶性蛋白和脯氨酸，也可以在植物遭受非生物胁迫时起到保护作用^[31]。在本研究中，LT组的可溶性蛋白含量高于CK组，施用外源ABA后菜豆幼苗的可溶性蛋白含量增高。LT组的脯氨酸含量低于CK组，施用外源ABA后脯氨酸含量降低。值得注意的是可溶性蛋白和脯氨酸均属渗透调节物质，施用外源脱落酸后其在菜豆幼苗中的含量变化趋势不同。但施用10 mg/L ABA后均能恢复至接近常温水平。说明添加ABA后植物渗透调节物质含量改变，提高了植物的保水性能维持了渗透水平的平衡，从而提高菜豆的抗寒性。但可溶性蛋白含量变化随着低温时间延长，也呈现降低趋势，说明ABA对菜豆幼苗渗透调节物质的作用时间有限。

已有报道发现低温会阻碍植物光合作用的进行降低光合参数，主要降低叶片叶绿素的合成以及功能表达，从而降低叶片的净光合速率等指标^[32]。本试验中净光合速率和气孔导度等指标受低温影响降低，经过ABA处理后指标增加，与前人研究结果相同。而T₁₀和T₂₀等处理组的CO₂浓度始终低于LT组，说明ABA促进了植物消耗CO₂，增强了菜豆的光合作用，其蒸腾速率在1~3 d时间内逐渐增大，该结果与前人研究一致。但净光合速率的研究结果显示，除T₁₀处理组净光合速率高于常温对照CK组外，其余ABA处理组的净光合指标均低于CK组且显现随ABA浓度增高菜豆幼苗净光合速率递减的趋势。说明脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗的生长状况具有双重作用效果。低浓度脱落酸可以促进低温下幼苗的生长，高浓度则抑制生长。低温胁迫下施用外源ABA促进植物生长的最适浓度、适用条件及其作用原理等有待进一步研究明确。

4 结论

低温胁迫对菜豆幼苗的生理生化功能造成严重损害，而外源脱落酸能够显著增强植物的抗寒性。且低温下喷施10 mg/L ABA溶液处理效果最好。

上述试验结果表明，菜豆幼苗在遭遇低温胁迫下，幼苗的株高、根长、茎粗和叶面积与常温对照相比分别下降了16.28%、24.22%、35.98%和38.33%。施用外源10 mg/L ABA使低温胁迫下菜豆幼苗的株高、根长、茎粗和叶面积分别提高了48.47%、43.46%、73.20%和65.69%。经过ABA处理后菜豆幼苗在5 d时T₁₀、T₂₀、T₃₀和T₄₀处理组的相对电解质渗透率较LT组分别降低60.11%、68.58%、68.75%和65.82%，表明施用外源ABA能够稳定细胞膜；通过添加外源10 mg/L ABA使菜豆幼苗中，3个时间段的可溶性蛋白含量较LT组分别下降了18.25%、10.49%和9.18%，表明外源ABA能够降低可溶性物质含量；同时外源ABA可清除ROS累积来提高菜豆幼苗对低温冷害的抗性，缓解低温胁迫带来的伤害。

References

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https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0291

本文引用 [1] 摘要

为了探明稀土元素镧对脐橙叶片渗透调节的影响,本研究以2年生‘纽荷尔’脐橙为试验材料,采用0 mg/L(CK)、50 mg/L、150 mg/L和300 mg/L硝酸镧溶液喷施脐橙叶片,分别于喷施后0、2、4、8、12、24 h采集植株中上部当年生嫩叶,测定渗透物质可溶性糖、可溶性蛋白与游离脯氨酸含量。结果表明：不同生长时间,脐橙叶片(CK)可溶性蛋白含量积累先升高后降低,可溶性糖和游离脯氨酸含量积累持续降低;喷施不同浓度硝酸镧溶液后,脐橙叶片游离脯氨酸含量的积累趋势发生改变。当喷施50 mg/L和150 mg/L的硝酸镧时,可同时促进脐橙叶片中可溶性糖、可溶性蛋白与游离脯氨酸含量的积累;当浓度提高到300 mg/L时,叶片可溶性糖和游离脯氨酸含量的积累明显高于其他处理,但可溶性蛋白含量的积累明显受到抑制。由此可见,喷施硝酸镧后,脐橙叶片通过主动积累可溶性糖、可溶性蛋白与游离脯氨酸来适应和调节细胞渗透胁迫;由于渗透物质种类的不同,导致促进其含量积累的适宜浓度存在差异,其中适宜可溶性蛋白含量积累的浓度为≤150 mg/L;适宜可溶性糖和游离脯氨酸含量积累的浓度为≥300 mg/L。研究结果可为进一步研究稀土元素对脐橙渗透物质影响的作用机理及生理代谢的调控提供参考依据。

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https://doi.org/10.11924/j.issn.1000-6850.casb19030030

本文引用 [1] 摘要

为了探讨外源亚精胺对低温条件下菜豆种子萌发与种子耐低温性的影响。本研究以菜豆品种‘热那亚’为试验材料，设置常温对照(CK)、4℃低温(LT)以及4℃低温条件下添加1 mmol/L Spd (LT+Spd)三个处理组，对其发芽率、发芽指数、种子活力及生理指标进行测定。结果显示：4℃低温条件下，添加1 mmol/L的Spd后菜豆种子发芽率、发芽指数和种子活力分别提高了95.69%、136.10%和217.12%；电解质外渗率降低；抗氧化酶SOD、POD、CAT的活性升高；H2O2、O2-、MDA、脯氨酸和可溶性蛋白的含量降低。由此可见，施用外源亚精胺能够缓解低温胁迫对菜豆种子造成的伤害，提高菜豆种子的耐低温性，从而提高菜豆种子的发芽率、发芽指数和种子活力。

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https://doi.org/10.11733/j.issn.1007-0435.2021.01.021

本文引用 [1] 摘要

为筛选出提高低温下扁蓿豆（Medicago ruthenica）种子发芽能力的处理措施，本研究选取水杨酸（salicylic acid，SA）和脱落酸（abscisic acid，ABA）分别对扁蓿豆进行了7种不同浓度的浸种处理，测定了2种外源物质对低温下扁蓿豆种子发芽势﹑发芽率﹑发芽指数﹑活力指数、根长和芽长的影响。结果表明，2种外源物质浸种处理下扁蓿豆种子的发芽势﹑发芽率﹑发芽指数﹑活力指数，根长和芽长均呈先升高后降低的趋势，初次发芽天数无变化。供试处理中，低浓度的SA（0.1～10 μmol·L-1）和ABA（0.001～0.5 μmol·L-1）对扁蓿豆种子萌发﹑根长和芽长均有促进作用，且对根长和芽长的促进效果较种子萌发好，高浓度的SA（>20 μmol·L-1）和ABA（>1 μmol·L-1）显著抑制了种子萌发及根和芽的伸长（P-1的ABA浸种处理是低温下促进扁蓿豆种子萌发和幼苗生长的最佳浓度。

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0 引言
1 材料与方法
1.1 试验材料与仪器
1.2 抗性试验处理方法
1.3 生理指标测定
1.3.1 幼苗生长指标、相对含水量、相对电解质渗漏率的测定
1.3.2 抗氧化酶活性、丙二醛含量、O2-产生速率的测定
1.3.3 幼苗光合色素的测定
1.3.4 光合作用参数测定
1.3.5 幼苗内源激素的测定
2 结果与分析
2.1 不同浓度脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗生长指标的影响
表1 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗生长状况的影响
2.2 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗相对电解质渗透率的影响
图1 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗相对电解质渗透率的影响
2.3 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗抗氧化酶活性的影响
图2 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗超氧化物歧化酶(a)、过氧化物酶(b)活性的影响
2.4 外源脱落酸对低温冷害下菜豆幼苗丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)含量的影响
图3 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗MDA含量(a)与O2-(b)产生速率的影响
2.5 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗渗透调节物质的影响
图4 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗可溶性蛋白含量(a)与脯氨酸含量(b)的影响
2.6 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗光合色素的影响
图5 不同ABA浓度处理对菜豆幼苗光合色素含量的影响
2.7 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗光合指标的影响
图6 不同ABA浓度处理对菜豆幼苗光合作用参数的影响
2.8 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗内源激素的影响
图7 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗(a)内源ABA、(b)内源GA含量的影响
3 讨论
4 结论
References

Received	Revised	Published
2024-07-05	2024-10-15	2025-03-25
Issue Date
2025-03-25

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0 引言

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

1.2 抗性试验处理方法

1.3 生理指标测定

1.3.1 幼苗生长指标、相对含水量、相对电解质渗漏率的测定

1.3.2 抗氧化酶活性、丙二醛含量、O2-产生速率的测定

1.3.3 幼苗光合色素的测定

1.3.4 光合作用参数测定

1.3.5 幼苗内源激素的测定

2 结果与分析

2.1 不同浓度脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗生长指标的影响

表1 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗生长状况的影响

2.2 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗相对电解质渗透率的影响

图1 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗相对电解质渗透率的影响

2.3 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗抗氧化酶活性的影响

图2 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗超氧化物歧化酶(a)、过氧化物酶(b)活性的影响

2.4 外源脱落酸对低温冷害下菜豆幼苗丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)含量的影响

图3 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗MDA含量(a)与O2-(b)产生速率的影响

2.5 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗渗透调节物质的影响

图4 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗可溶性蛋白含量(a)与脯氨酸含量(b)的影响

2.6 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗光合色素的影响

图5 不同ABA浓度处理对菜豆幼苗光合色素含量的影响

2.7 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗光合指标的影响

图6 不同ABA浓度处理对菜豆幼苗光合作用参数的影响

2.8 外源脱落酸对低温胁迫下菜豆幼苗内源激素的影响

图7 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗(a)内源ABA、(b)内源GA含量的影响

3 讨论

4 结论

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References

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Footnotes

1.3.2 抗氧化酶活性、丙二醛含量、O₂^-产生速率的测定

2.4 外源脱落酸对低温冷害下菜豆幼苗丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O₂^-)含量的影响

图3 不同ABA浓度处理对低温胁迫下菜豆幼苗MDA含量(a)与O₂^-(b)产生速率的影响