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逆境胁迫下植物细胞内脯氨酸和ABA含量显著升高,二者都在植物逆境应答中发挥重要作用。在植物细胞中光调控很多生化过程。光与脯氨酸的关系早有研究,但存在争议。光与ABA的关系研究的很少。本实验以拟南芥aba3-2、p5csl-2突变体和相应的野生型为材料,研究了PEG模拟干旱胁迫下光对脯氨酸和ABA积累的影响以及脯氨酸和ABA关系。实验所得主要结果如下：1.在50μMm-2s-1白光、100μMm-2s-1白光100μMm-2s-1蓝光条件下,Ler植株的脯氨酸含量均随PEG处理时间的延长而呈逐渐上升趋势,aba3-2植株的脯氨酸含量也随PEG处理时间的延长有一定程度的上升,但上升幅度明显小于Ler。PEG处理12h后,aba3-2植株的脯氨酸含量明显低于Ler,表明在本实验设置的条件下,PEG诱导脯氨酸积累的过程是依赖于ABA的。2.在非胁迫条件下,10μMm-2s-1白光下的Ler和aba3-2植株的脯氨酸含量均较50μMm-2s-1白光下的对应组明显上升,表明增加光强可以促进非胁迫条件下Ler和aba3-2植株脯氨酸的积累。在PEG处理12h后,Ler植株的脯氨酸积累量在100μMm-2s-1白光下和50gMm-2s-1白光下无明显差异,表明在胁迫条件下,增加光强对Ler植株脯氨酸的积累过程影响不大,但在aba3-2突变体中,尽管aba3-2的脯氨酸含量在两种光强下均明显低于各自的野生型对照组,但在100μM m-2s-1白光下,aba3-2植株的脯氨酸响应程度明显高于50μMm-2s-1白光下,表明增加光强能够促进aba3-2植株的脯氨酸响应过程。3.无论是Ler还是aba3-2,在100μMm-2s-1蓝光下,其脯氨酸含量在PEG胁迫下或非胁迫下与100μM m-2s-1白光条件下的同处理组相比,均无明显变化,表明在本实验设置的条件下,蓝光对PEG诱导脯氨酸积累的过程无影响。4.在50μMm-2s-1白光、100μMm-2s-1白光和100μMm-2s-1蓝光条件下,Colp5csl-2植株的ABA含量均随PEG处理时间的延长而呈逐渐上升趋势,且p5csl-2植株的ABA含量均高于Col的同处理组。因此,PEG诱导ABA积累的过程是不依赖于脯氨酸的。5.无论在胁迫还是非胁迫条件下,100μMm-2s-1白光下Colp5csl-2植株的ABA含量均明显高于50μMm-2s-1白光下各自的同处理组,表明增加光强既能够增加两基因型拟南芥植株的游离ABA含量,又能够促进两基因型植株体内PEG诱导ABA积累的过程。6.在非胁迫条件下,无论Col还是p5csl-2,100μM m-2s-1蓝光条件下的ABA含量均高于100μMm-2s-1白光条件下各自的同处理组,表明在非胁迫条件下,蓝光可促进两基因型植株ABA的积累。但在胁迫条件下,我们发现,100μMm-2s-1蓝光下Col植株的ABA积累量与100μMm-2s-1白光下无明显差异,而对于p5cs1-2,100μMm-2s-1蓝光下的ABA积累量高于100μMm-2s-1白光下,这一结果表明在胁迫条件下,蓝光可以促进p5cs1-2突变体中ABA的积累,但对Col中ABA的积累无明显影响。7.对P5CS1的定量分析表明,在本实验所设置的各种光照条件下,P5CSl的基因表达水平与相应的游离脯氨酸水平的变化趋势基本一致,表明逆境下拟南芥植株可能通过增加P5CS1基因的表达来提高游离脯氨酸的水平。但是,100μMm-2s-1白光条件下aba3-2突变体的游离脯氨酸含量明显高于50μMm-2s-1白光条件下的对照组,而定量分析的结果却显示100μMm-2s-1白光时P5CSl的表达量较50μMm-2s-1白光时下调,这一现象表明100μMm-2s-1白光下aba3-2突变体中脯氨酸含量的积累并非源自依赖于P5CSl的脯氨酸从头合成途径,而是有其他的不依赖P5CSl的途径参与了这个过程。我们还分析了同样光强不同光质下各基因型拟南芥植株P5CS1基因的表达情况,发现其变化规律与同处理条件下游离脯氨酸含量的变化规律基本一致,进一步证明了蓝光对脯氨酸含量即PEG诱导脯氨酸积累的过程无明显影响。本实验还分析了不同处理条件下Co1和p5csl-2植株NCED3的表达情况,得出的结果与同处理条件下各组的游离ABA含量测定的结果很不一致甚至完全相反。因此,不同处理条件下Co1和p5csl-2植株中游离ABA的合成可能由其它途径合成。综上所述,逆境胁迫可诱导脯氨酸和ABA含量上升,脯氨酸的积累依赖于ABA,ABA的积累不依赖于脯氨酸。光强影响着脯氨酸和ABA的积累过程,蓝光影响ABA的积累过程,却不影响脯氨酸的积累过程。