外源Spd和NO对盐胁迫下玉竹脯氨酸代谢途径的影响

河南农业科学 ›› 2018, Vol. 47 ›› Issue (6): 111-116.

外源Spd和NO对盐胁迫下玉竹脯氨酸代谢途径的影响

李丹阳，闫永庆^*，殷媛，王馨，高梦蕾，王群

(东北农业大学园艺园林学院，黑龙江哈尔滨 150030)

收稿日期:2018-01-03 出版日期:2018-06-15 发布日期:2018-06-15
通讯作者: 闫永庆（1966-），男，山东泰安人，教授，博士，主要从事园林植物逆境生理及园林植物应用研究。E-mail：yanyongqing1966@163.com
作者简介:李丹阳（1992-），女，江苏沛县人，在读硕士研究生，研究方向：园林植物逆境生理。E-mail：1950715864@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金项目（C030301）；黑龙江省自然科学基金项目（C201427）

Received:2018-01-03 Published:2018-06-15 Online:2018-06-15

摘要/Abstract

摘要： 以玉竹［Polygonatum odoratum (Mill.)Druce］为试验材料，探究不同浓度外源亚精胺（Spd）及其与NO供体硝普钠（SNP）叠加使用对150 mmol/L NaCl胁迫下玉竹脯氨酸（Pro）代谢及相关酶△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶（ P5CS ）、鸟氨酸转移酶（OAT）、精氨酸酶、脯氨酸脱氢酶（ProDH）等活性的影响。结果表明，无外源Spd和NO时，盐胁迫使玉竹幼苗Pro含量增加，其鸟氨酸合成途径中的关键酶精氨酸酶和OAT活性增强；谷氨酸合成途径中的关键酶P5CS活性无明显变化；降解途径关键酶ProDH活性降低；谷氨酸途径对玉竹叶片脯氨酸合成的贡献小于鸟氨酸途径。单独添加外源Spd时，总体来讲，100 μmol/L的 Spd处理最适宜，可显著缓解玉竹的盐胁迫，其中OAT、精氨酸酶活性显著增强，分别是盐胁迫下Spd浓度为0 μmol/L 处理的1.6倍、1.3倍。Spd与NO叠加处理可提高玉竹对盐胁迫的缓解作用，但提高幅度并不明显。二者的叠加效应对玉竹盐胁迫的缓解效应表现为随SNP浓度提高逐渐升高，后又缓慢下降，以SNP浓度在100 μmol/L时对玉竹盐胁迫的缓解效应最强。

关键词: 盐胁迫, 玉竹, 亚精胺, 一氧化氮, 脯氨酸代谢

李丹阳，闫永庆，殷媛，王馨，高梦蕾，王群. 外源Spd和NO对盐胁迫下玉竹脯氨酸代谢途径的影响[J]. 河南农业科学, 2018, 47(6): 111-116.

参考文献

参考文献:
[1] 樊怀福，郭世荣，李娟，等.外源一氧化氮对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响［J］.生态学杂志，2007，26(12)：2045-2050.
［2］Kishor P B K,Sangam S,Amrutha R N,et al.Regulation of proline biosynthesis,degradation,uptake and transport in higher plants：Its implications in plant growth and abiotic stress tolerance［J］.Current Science,2005,54(4):271275.
［3］Ashraf M,Foolad M R.Roles of glycine betaine and proline in improving plant abiotic stress resistance［J］. Environmental & Experimental Botany,2007,59(2):206-216.
［4］丁改秀，王保明，安晓宁，等.新型生物防裂剂对枣果实抗氧化酶系统活性及脯氨酸含量的影响［J］.山西农业科学，2017,45(12):1937-1939.
［5］Delauney A J,Verma D P S.Proline biosynthesis and osmoregulation in plants［J］.Plant Journal,1993,4(4):215-223.
［6］李彦，张英鹏，孙明，等.盐分胁迫对植物的影响及植物耐盐机理研究进展［J］.中国农学通报，2008，24(1)：258-265.
［7］Kuehn G D,Rodriguezgaray B,Bagga S,et al.Nove1 occurrence of uncommon polyamines in higherplants［J］. Plant Physiology,1990,94(3):855-857.
［8］杜红阳，常云霞，刘怀攀.多胺的作用机理研究进展［J］.周口师范学院学报，2010，27(5)：88-91.
［9］李州，彭燕.亚精胺对水分胁迫下白三叶脯氨酸代谢、抗氧化酶活性及其基因表达的影响［J］.草业学报，2015，24(4)：148-156.
［10］陈明，沈文飚，阮海华，等.一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响［J］.植物生理与分子生物学学报，2004，30(5)：569-576. 
［11］柯学，程在全，李军营，等.一氧化氮对盐胁迫下烟草细胞渗透调节能力的影响［J］.西北植物学报，2014，34(8)：1596-1607.
［12］闫永庆，赵奕翔，杜玉玲，等.外源NO对盐胁迫下玉竹氧化损伤缓解效应［J］.东北农业大学学报，2017，48(1)：23-32.
［13］高俊凤.植物生理学实验指导［M］.北京：高等教育出版社，2006.
［14］余光辉.水分胁迫下假俭草脯氨酸累积的ABA、Ca调节［D］.广州：华南师范大学，2003.
［15］Hayzer D J,Leisinger T.The geneenzyme relationships of proline biosynthesis in Escherichia coli.［J］.Journal of General Microbiology,1980,118(2):287.
［16］Alabadí D,Aguero M S,Perezamador M A,et al.Arginase,arginine decarboxylase,ornithine decarboxylase,and polyamines in tomato ovaries (changes in unpollinated ovaries and parthenocarpic fruits induced by auxin or gibberellin)［J］.Plant Physiology,1996,112(3):1237.
［17］Kim H R,Rho H W,Park J W,et al.Assay of ornithine aminotransferase with ninhydrin［J］.Analytical biochemistry,1994,223(2):205.
［18］Hare P D,Cress W A,Staden J V.Proline synthesis and degradation:A model system for elucidating stressrelated signal transduction［J］.Joumal of Experimental Botany，1999，50(333):413-434.
［19］-Hussain,Stephen,S.O,et al.Removal of feedback inhibition of delta(1)pyrroline5carboxylate synthetase results in increased proline accumulation and protection of plants from osmotic stress［J］.Plant Physiology,2000,122(4):1129-1136.
［20］Yamada M,Morishita H,Urano K,et al.Effects of free proline accumulation in petunias under drought stress［J］.Journal of Experimental Botany,2005,56(417):1975-1981.
［21］Grzesiak M,Filek M,Barbasz A,et al.Relationships between polyamines,ethylene,osmoprotectants and antioxidant enzymes activities in wheat seedlings after shortterm PEG and NaClinduced stresses［J］.Plant Growth Regulation,2013,69(2):177-189.
［22］夏方山，董秋丽，董宽虎.盐胁迫对碱地风毛菊苗期脯氨酸代谢的影响［J］.草地学报，2010，18(5)：689-693.
［23］Parida A K,Dagaonkar V S,Phalak M S,et al．Differential responses of the enzymes involved in proline biosynthesis and degradation in drought tolerant and sensitive cotton genotypes during drought stress and recovery［J］.Acta Physiologiae Plantarum,2008,30(5):619-627.
［24］Zhao F G,Sun C,Liu Y L,et al.Effects of ABA and NaCl on metabolism of polyamines and proline in Suaeda glauca Bunge［J］.Acta Photophysiologica Sinica，2002.28(2):117-120.
［25］Fan H F,Du C X,Guo S R.Effect of nitric oxide on proline metabolism in cucumber seedlings under salinity stress［J］.Journal of the American Society for Horticultural Science,2012,137(3):127-133.
［26］朱慧森，刘艳香，董宽虎，等.PEG胁迫对偏关苜蓿脯氨酸代谢途径关键酶的影响［J］.草地学报，2011，19(6)：1000-1004.
［27］余光辉，刘正辉，曾富华.脯氨酸累积与其合成关键酶活性的关系［J］.湛江师范学院学报，2002，23(6)：57-60
［28］赵福庚，刘友良.胁迫条件下高等植物体内脯氨酸代谢及调节的研究进展［J］.植物学报，1999，16(5)：540-546.

[1]	王彦钦, 孟宪刚, 李武阳, 罗光宏. 衣藻对盐胁迫下小麦幼苗光合生理指标的影响[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 22-29.
[2]	尹娟, 朱庆松, 赵晶晶, 曹永奕, 马桂花. 超声波对盐胁迫下紫松果菊种子萌发和幼苗生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(8): 117-127.
[3]	崔正果, 曹庆军, 胡博, 王靖瑜, 杨浩, 李刚. 不同引发处理对低温下糯玉米种子萌发与幼苗生长的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(3): 47-54.
[4]	徐逸群, 郭瑶, 刘庆坡. 漆酶基因OsLAC6 在水稻应答亚砷酸盐胁迫中的作用[J]. 河南农业科学, 2022, 51(1): 27-33.
[5]	张毅, 吴万亿, 刘霞宇, 张洁, 唐锐敏, 贾小云. 利用WGCNA鉴定甘薯耐盐相关共表达网络及核心基因[J]. 河南农业科学, 2021, 50(6): 16-27.
[6]	祁雪姣, 谢乾坤, 谢雨欣, 梁晓娅, 李俊周, 孙虎威. 籼稻品种Y两优886高氮素利用效率机制研究[J]. 河南农业科学, 2021, 50(3): 25-32.
[7]	孙浩月, 吴洪斌, 李明, 张琦, 韩毅强, 杜吉到. 褪黑素浸种对盐胁迫下芸豆幼苗生长及生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2021, 50(12): 111-120.
[8]	徐园园, 赵鹏, 刘冬梅, 朱晓琴, 贾方方, 裴冬丽. 小麦ABA受体基因TaPYL9的克隆和表达分析[J]. 河南农业科学, 2020, 49(7): 18-24.
[9]	韩志平, 张海霞, 周桂伶, 李侠. 混合盐胁迫下黄花菜生长和生理特性的变化[J]. 河南农业科学, 2020, 49(2): 116-122.
[10]	束秀玉. CO₂加富对盐胁迫下西瓜幼苗生长及生理生化特性的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(12): 107-114.
[11]	吴宏琪, 林碧英, 李彩霞, 刘旭, 张子昆, 钟路明. 不同茄子品种幼苗期耐盐性评价[J]. 河南农业科学, 2020, 49(10): 92-100.
[12]	李红杰. 外源褪黑素和硅对盐胁迫下芹菜幼苗生长及生理特性的影响[J]. 河南农业科学, 2020, 49(1): 96-102.
[13]	夏金婵, 从人愿, 张小莉. 拟南芥NO敏感突变体rsn1的特性分析[J]. 河南农业科学, 2019, 48(9): 40-45.
[14]	李佳赟，马进，王依纯，朱绍华. 南方型紫花苜蓿叶片响应盐胁迫的代谢组学分析[J]. 河南农业科学, 2019, 48(5): 30-36.
[15]	王磊,赵鹏飞,逯久幸,张开明,李永华. 茶用菊品种金丝皇菊对盐胁迫的响应[J]. 河南农业科学, 2019, 48(2): 112-119.