5–氨基乙酰丙酸对盐胁迫下黄瓜叶片抗坏血酸—谷胱甘肽循环的促进作用

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在遭受盐胁迫时,植物体产生并积累大量活性氧物质(ROS),将对膜系统上的脂类产生过氧化反应,破坏膜结构及其完整性。在ROS当中,H2O2氧化性强,产生途径众多,是一种主要的氧化剂。在植物细胞内,抗坏血酸—谷胱甘肽(AsA–GSH)循环是降解H2O2的一条重要代谢途径,含有多种酶类及非酶抗氧化剂。另外,5–氨基乙酰丙酸(ALA)是一种新型植物生长调节剂,已有研究表明ALA能够促进植物的抗逆性。因此,探讨ALA是否对植物体内AsA–GSH循环起到调节作用,具有一定的意义。以黄瓜品种‘新春4号’(Cucumis sativus L.‘Xinchun 4’)为试材,采用1/2山崎黄瓜营养液水培培养。幼苗三叶一心时向营养液中添加50 mmol·L-1NaCl以模拟中度盐胁迫,处理0和24h向叶面喷施25 mg·L-1 ALA水溶液。分别以无NaCl营养液和喷施蒸馏水为对照。处理10 d后,取幼苗功能叶片为样品进行测定及分析。结果表明,盐胁迫使黄瓜幼苗出现明显生长抑制现象,并导致植株叶片叶脉间失绿,出现黄色水渍状斑块,部分叶片萎蔫。其次,幼苗的地上部与地下部生物量在盐胁迫条件下显著降低。另外,盐胁迫使黄瓜幼苗叶片中H2O2含量及MDA含量与对照相比显著增加,说明盐胁迫导致植株细胞内H2O2积累,产生了氧化胁迫。叶面喷施ALA处理使叶片内AsA–GSH循环中酶类活性显著增强,包括抗坏血酸氧化酶(AAO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)以及谷胱甘肽还原酶(GR)。其中,AAO和APX是直接参与H2O2分解反应的两种酶类,分别作用在质外体和质体中,其活性的升高说明H2O2分解效率的提升。MDHAR、DHAR和GR活性的增强,提高了整个AsA–GSH循环的运作效率。另外,酶类活性的提高还增加了还原型抗氧化剂的含量,包括抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH);减少了脱氢抗坏血酸(DHA)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量,增强了植株细胞应对NaCl造成的氧化胁迫的缓冲能力。
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