外源硫化氢对干旱胁迫下达乌里胡枝子种子萌发及幼苗生长的影响

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2025.04.019

草地学报 ›› 2025, Vol. 33 ›› Issue (4): 1192-1200.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2025.04.019

外源硫化氢对干旱胁迫下达乌里胡枝子种子萌发及幼苗生长的影响

张亚慧^1,2,3, 牛莉^1,2,3, 王永新^1,2,3, 张晓燕^1,2,3, 张田^1,2,3, 夏方山^1,2,3, 赵祥^1,2,3, 朱慧森^1,2,3

1. 山西农业大学草业学院, 山西太谷 030801;
2. 草地生态保护与乡土草种质创新山西省重点实验室, 山西太谷 030801;
3. 农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室, 山西太谷 030801

收稿日期:2024-07-12 修回日期:2024-08-28 出版日期:2025-04-15 发布日期:2025-04-28
通讯作者: 王永新,E-mail:yongxwang@126.com
作者简介:张亚慧（1998-），女，汉族，山西大同人，硕士研究生，主要从事饲草生产与利用，E-mail：zhangyahui202105@163.com
基金资助:
山西省现代农业产业体系建设项目（2023CYJSTX11-11）；山西省重点研发计划项目（202102140601006）资助

Effects of Exogenous Hydrogen Sulfide on Seed Germination and Seedling Growth of Lespedeza davurica under Drought Stress

ZHANG Ya-hui^1,2,3, NIU Li^1,2,3, WANG Yong-xin^1,2,3, ZHANG Xiao-yan^1,2,3, ZHANG Tian^1,2,3, XIA Fang-shan^1,2,3, ZHAO Xiang^1,2,3, ZHU Hui-sen^1,2,3

1. College of Grassland Science, Shanxi Agricultural University, Taigu, Shanxi Province 030801, China;
2. Shanxi Key Laboratory of Grassland Ecological Protection and Native Grass Germplasm Innovation, Taigu, Shanxi Province 030801, China;
3. Key Laboratory of Model Innovation in Forage Production Efficiency, Ministry of Agriculture and Rural Affairs, P. R. China, Taigu, Shanxi Province 030801, China

Received:2024-07-12 Revised:2024-08-28 Online:2025-04-15 Published:2025-04-28

摘要/Abstract

摘要： 为探讨外源硫化氢（H₂S）对干旱胁迫下达乌里胡枝子（Lespedeza davurica）种子萌发及幼苗生长的影响，本试验以干旱胁迫下的达乌里胡枝子种子为研究对象，硫氢化钠为H₂S的外源供体，采用PEG-6000模拟干旱胁迫，经不同浓度的外源H₂S浸种后，测定种子萌发和幼苗的生长生理指标。结果表明：外源H₂S浸种提高了干旱胁迫下幼苗的抗氧化酶活性，增加了幼苗的相对含水量，同时降低了幼苗的相对电导率以及丙二醛含量，从而缓减了干旱胁迫对达乌里胡枝子种子萌发和幼苗生长的抑制作用，且以50 μmol·L^-1的外源H₂S的浸种效果最佳。综上所述，外源H₂S浸种促进了达乌里胡枝子种子萌发和幼苗生长并增强了其抗旱性。

关键词: 达乌里胡枝子, 硫化氢, 干旱胁迫, 抗氧化酶活性

Abstract: In order to study the effects of exogenous hydrogen sulfide on seed germination and seedling growth of Lespedeza davurica under drought stress，Lespedeza davurica seeds under drought stress were used as the research object. Sodium hydrosulfide was adopted as the exogenous donor of hydrogen sulfide. PEG-6000 was used to simulate drought stress in this experiment. After soaking with exogenous hydrogen sulfide of different concentrations， seed germination indexes and the physiological and growth indexes of seedling were measured. The results indicated that seed soaking with exogenous hydrogen sulfide enhanced the antioxidant enzyme activity of seedlings under drought stress， increased relative water content， and reduced the relative conductivity and malondialdehyde content， thereby alleviating the inhibitory effects of drought stress on seed germination and seedling growth， among which 50 μmol·L^-1 exogenous hydrogen sulfide was the most effective. To sum up， seed soaking with exogenous hydrogen sulfide not only boosted seed germination and seedling growth， but also strengthened its drought resistance.

Key words: Lespedeza davurica, Hydrogen sulfide, Drought stress, Antioxidant enzyme activity

中图分类号:

S812.2

张亚慧, 牛莉, 王永新, 张晓燕, 张田, 夏方山, 赵祥, 朱慧森. 外源硫化氢对干旱胁迫下达乌里胡枝子种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(4): 1192-1200.

ZHANG Ya-hui, NIU Li, WANG Yong-xin, ZHANG Xiao-yan, ZHANG Tian, XIA Fang-shan, ZHAO Xiang, ZHU Hui-sen. Effects of Exogenous Hydrogen Sulfide on Seed Germination and Seedling Growth of Lespedeza davurica under Drought Stress[J]. Acta Agrestia Sinica, 2025, 33(4): 1192-1200.

参考文献

[1] 陈亚宁，李玉朋，李稚，等. 全球气候变化对干旱区影响分析[J]. 地球科学进展，2022，37（2）：111-119
[2] TAHI H， WAHBI S， WAKRIM R， et al. Water relations， photosynthesis， growth and water-use efficiency in tomato plants subjected to partial rootzone drying and regulated deficit irrigation[J]. Plant Biosystems，2007，141（2）：265-274
[3] 白志英，李存东，吴同燕，等. 干旱胁迫条件下小麦旗叶酶活性和丙二醛含量的染色体定位[J]. 植物遗传资源学报，2009，10（2）：255-261
[4] SANEOKA H， MOGHAIEB R E A， PREMACHANDRA G S， et al. Nitrogen nutrition and water stress effects on cell membrane stability and leaf water relations in Agrostis palustris Huds[J]. Environmental and Experimental Botany，2004，52（2）：131-138
[5] 王凯悦，陈芳泉，黄五星. 植物干旱胁迫响应机制研究进展[J]. 中国农业科技导报，2019，21（2）：19-25
[6] 赵祥，董宽虎，张垚，等. 达乌里胡枝子根解剖结构与其抗旱性的关系[J]. 草地学报，2011，19（1）：13-19
[7] 佟莉蓉，王娟，张亚妮，等. 不同种衣剂配方对达乌里胡枝子幼苗生长和生理特性的影响[J].草地学报，2020，28（3）：844-851
[8] ZOU Y， SU Y R. Effects of topping and plant growth regulator applying on endogenous hormones in tobacco[J]. Tobacco Science & Technology，2008，41（10）：50-52，57
[9] 陈志飞. 外源植物激素对干旱胁迫下高羊茅生长的缓解效应研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2016：6-8
[10] 张杰，陈彪，马晓寒，等. 气体信号分子在植物干旱胁迫下的调控作用及机制的研究进展[J]. 中国农业科技导报，2018，20（12）：52-58
[11] ARNAO M B， HERNÁNDEZ-RUIZ J. Melatonin： plant growth regulator and/or biostimulator during stress？[J]. Trends in Plant Science，2014，19（12）：789-797
[12] ZHOU M J， ZHOU H， SHEN J， et al. H₂S action in plant life cycle[J]. Plant Growth Regulation，2021，94（1）：1-9
[13] 阚文杰，姚缘圆，苏鹏飞，等. 外源H₂S缓解小麦苗期干旱胁迫的生理生化基础[J]. 安徽大学学报（自然科学版），2022，46（2）：89-100
[14] CHEN J， WU F H， WANG W H， et al. Hydrogen sulphide enhances photosynthesis through promoting chloroplast biogenesis， photosynthetic enzyme expression， and thiol redox modification in Spinacia oleracea seedlings[J]. Journal of Experimental Botany，2011，62（13）：4481-4493
[15] LIU H， WANG J C， LIU J H， et al. Hydrogen sulfide （H₂S） signaling in plant development and stress responses[J]. aBIOTECH，2021，2（1）：32-63
[16] ROSARIO P， DENISE S， CARLOS G M. Hydrogen sulfide as a guard cell network regulator[J]. The New Phytologist，2020，230（2）：1-8
[17] 王景伟，曹迪，陈舒娅，等. 干旱胁迫下外源硫化氢对芸豆苗期光合与生理特性的影响[J]. 干旱地区农业研究，2023，41（4）：159-166，177
[18] CHRISTOU A， FILIPPOU P， MANGANARIS G A， et al. Sodium hydrosulfide induces systemic thermotolerance to strawberry plants through transcriptional regulation of heat shock proteins and aquaporin[J]. BMC Plant Biology，2014，14（1）：42
[19] 王春林，尚菲，段春燕，等. 外源硫化氢对盐胁迫下西葫芦种子萌发的影响[J]. 北方园艺，2021（12）：34-38
[20] 陆健敏，沈芮同，李忠光. 硫化氢和乙烯交互作用对大豆种子萌发的影响[J]. 种子，2018，37（1）：88-90
[21] 刘晶，张鹤婷，殷悦，等. 外源硫化氢对干旱胁迫下萌发水稻种子抗氧化代谢的影响[J]. 南方农业学报，2017，48（1）：31-37
[22] LAI D W， MAO Y， ZHOU H， et al. Endogenous hydrogen sulfide enhances salt tolerance by coupling the reestablishment of redox homeostasis and preventing salt-induced K⁺ loss in seedlings of Medicago sativa[J]. Plant Science，2014，225：117-129
[23] MOSTOFA G M， ESAEGUSA D， EFUJITA M， et al. Hydrogen sulfide regulates salt tolerance in rice by maintaining Na⁺/K⁺ balance， mineral homeostasis and oxidative metabolism under excessive salt stress[J]. Frontiers in Plant Science，2015（6）：1055
[24] 高双红，李媛英，刘博文，等. H₂S对弱光胁迫下高羊茅幼苗生理特性和内源激素的影响[J]. 草地学报，2021，29（10）：2233-2239
[25] CHENG W， ZHANG L， JIAO C J， et al. Hydrogen sulfide alleviates hypoxia-induced root tip death in Pisum sativum[J]. Plant Physiology and Biochemistry，2013（70）：278-286
[26] 王鸿蕉，张丽萍，刘志强，等. 外源H₂S对冷胁迫引起的白菜幼苗氧化损伤的影响[J]. 山西大学学报（自然科学版），2015，38（2）：355-360
[27] LI Z G， YANG S Z， LONG W B， et al. Hydrogen sulphide may be a novel downstream signal molecule in nitric oxide-induced heat tolerance of maize （Zea mays L.） seedlings[J]. Plant， Cell & Environment，2013，36（8）：1564-1572
[28] 侯志兵，赵祥，白志明，等. 不同浸种时间对达乌里胡枝子种子发芽力的影响[J]. 草原与草坪，2007（5）：11-14
[29] 王开喜，杨耀国，王永新，等. 硫化氢浓度对盐胁迫下胡枝子种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 山西农业科学，2022，50（10）：1396-1401
[30] 陈红，许凌欣，王梦琦，等. 外源赤霉素和褪黑素对三种胁迫下白三叶种子萌发、幼苗生长及生理的影响[J]. 草地学报，2024，32（3）：781-792
[31] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京：高等教育出版社，2000：164-169
[32] 梁俊阳，刘茜，王静，等. 硫化氢对烟草种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 烟草科技，2023，56（4）：10-16
[33] 牟雪姣，张远兵，吴燕，等. 外源H₂S缓解黄瓜种子萌发过程中干旱胁迫伤害的生理机制[J]. 西北农业学报，2018，27（9）：1328-1334
[34] 朱琨，刘骅峻，冯成龙，等. 盐胁迫对不同苜蓿品种种子萌发的耐盐性综合评价[J]. 草地学报，2023，31（12）：3724-3733
[35] BAJJI M， KINET J， LUTTS S. The use of the electrolyte leakage method for assessing cell membrane stability as a water stress tolerance test in durum wheat[J]. Plant Growth Regulation，2002，36（1）：61-70
[36] 张亚慧，马春，张晓燕，等. 硫化氢对盐胁迫下达乌里胡枝子生长和抗氧化系统的影响[J]. 草地学报，2024，32（3）：772-780
[37] JUNGKLANG J， SAENGNIL K， UTHAIBUTRA J. Effects of water-deficit stress and paclobutrazol on growth， relative water content， electrolyte leakage， proline content and some antioxidant changes in Curcuma alismatifolia Gagnep. cv. Chiang Mai Pink[J]. Saudi Journal of Biological Sciences，2017，24（7）：1505-1512
[38] 单长卷，赵元增. 外源硫化氢对干旱胁迫下玉米幼苗水分生理特性的影响[J]. 干旱地区农业研究，2015，33（5）：80-84，231
[39] 单长卷，周岩，赵元增. 外源硫化氢对干旱条件下玉米幼苗抗氧化特性的影响[J]. 干旱地区农业研究，2015，33（6）：161-166
[40] 陈善福，舒庆尧. 植物耐干旱胁迫的生物学机理及其基因工程研究进展[J]. 植物学通报，1999（5）：555-560
[41] 高菲，戴志华，韩丹，等. 硒影响植物抗氧化系统的作用与机制[J]. 生物技术进展，2017，7（5）：467-472
[42] DEINLEIN U， STEPHAN A， HORIE T， et al. Plant salt-tolerance mechanisms[J]. Trends in Plant Science，2014，19（6）：371-379
[43] 刘文瑜，杨宏伟，魏小红，等. 外源NO调控盐胁迫下蒺藜苜蓿种子萌发生理特性及抗氧化酶的研究[J]. 草业学报，2015，24（2）：85-95
[44] TAO B B， LIU S Y， ZHANG C C， et al. VEGFR2 functions as an H₂S-targeting receptor protein kinase with its novel Cys1045-Cys1024 disulfide bond serving as a specific molecular switch for hydrogen sulfide actions in vascular endothelial cells[J]. Antioxidants &Redox Signaling，2013，19（5）：448-464
[45] 李永生，方永丰，李玥，等. 外源硫化氢对PEG模拟干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响[J]. 核农学报，2016，30（4）：813-821

外源硫化氢对干旱胁迫下达乌里胡枝子种子萌发及幼苗生长的影响

Effects of Exogenous Hydrogen Sulfide on Seed Germination and Seedling Growth of Lespedeza davurica under Drought Stress

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	夏青青, 艾晔, 曾丽萍, 晁跃辉. 匍匐翦股颖GIGANTEA基因克隆、亚细胞定位及表达分析[J]. 草地学报, 2025, 33(9): 2777-2785.
[2]	唐国建, 杨金梅, 蒙元燕, 宋琼梅, 孙婷, 王艺, 武丹, 许留兴. 意大利黑麦草表面微生物对环境胁迫的响应[J]. 草地学报, 2025, 33(9): 2873-2879.
[3]	蒋庆雪, 包秀霞, 殷国梅, 张志鹏, 王学敏, 廉勇. 干旱胁迫对多根葱种子超微结构及内源激素的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(7): 2114-2122.
[4]	陈钰, 褚红丽, 杜文华. 基于生理生化指标8份饲用小黑麦品种（系）抗旱性评价[J]. 草地学报, 2025, 33(7): 2238-2248.
[5]	王怡婷, 刘宇, 韩悦, 念壬婕, 姜恒越, 崔莹, 杨志民, 张夏香. 模拟干旱和盐胁迫对粉黛乱子草种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(5): 1465-1472.
[6]	李进, 杨艳娇, 贾志锋, 周青平, 陈仕勇. 饲用燕麦TLP基因家族鉴定及干旱胁迫下表达模式分析[J]. 草地学报, 2025, 33(4): 1029-1038.
[7]	李长然, 刘婧禹, 李若鸿, 毛培胜. 生物炭结壳包衣对蒙古冰草萌发期抗旱特性的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(3): 960-967.
[8]	魏臣杰, 李舒琦, 邓飞, 刘静文, 任健. 干旱胁迫下γ-氨基丁酸喷施对燕麦幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响[J]. 草地学报, 2025, 33(2): 489-497.
[9]	赵金花, 高佳荷, 伊如, 敖恩, 成格尔. 3种葱属植物野生成年植株耐旱生理响应及综合性评价[J]. 草地学报, 2025, 33(2): 507-515.
[10]	孙志强, 韩春雪, 李海港. 荒漠草原土壤呼吸及其组分对持续干旱及再湿润的响应[J]. 草地学报, 2025, 33(2): 535-546.
[11]	王涛, 梁红怡, 王显, 许钊, 商建英, 李彦明, 陈清, 崔建宇, 常瑞雪. 硅藻矿粉和玻尿酸废液对紫花苜蓿减肥和耐旱效果的研究[J]. 草地学报, 2025, 33(2): 618-629.
[12]	高志强, 乌汉夫, 徐文, 袁玉莹, 李冰, 木扎帕尔·吐鲁洪, 崔国文. 不同耐旱性肥披碱草干旱胁迫下生理响应和转录组学分析[J]. 草地学报, 2024, 32(9): 2718-2727.
[13]	韩玲娟, 范乐, 马峥, 李懿璇, 胡乐乐, 韩佳校, 高鹏, 梁银萍, 赵祥. 干旱胁迫下土壤微生物对白羊草生长及生理生化特征的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(9): 2816-2823.
[14]	黄洁琼, 翟佳兴, 王颖, 岑慧芳, 朱慧森, 许涛, 夏方山. 褪黑素对干旱胁迫下紫花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响[J]. 草地学报, 2024, 32(8): 2575-2583.
[15]	刘雪婷, 石凤翎, 叶文兴. 喷施外源肌醇对草地早熟禾响应干旱胁迫的抗氧化特性分析[J]. 草地学报, 2024, 32(8): 2584-2591.