外源H_2S通过减轻低温光抑制增强黄瓜幼苗耐冷性

以‘津优3号’黄瓜(Cucumis sativus)为试材,叶面喷施硫化氢(H_2S)供体硫氢化钠(NaHS)、H_2S合成抑制剂氨氧基乙酸(AOA)、清除剂次牛磺酸(HT)或去离子水(对照),研究H_2S对低温下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化系统的影响。结果表明:低温胁迫初期,黄瓜幼苗叶片的内源H_2S与L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(L/DCD)活性快速升高,4或6 h后降低。随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗的丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏率(EL)和冷害指数逐渐增加,NaHS处理的增加幅度明显小于对照,而AOA和HT处理的与对照差异不显著。低温下黄瓜幼苗的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、光下光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))和暗下PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),以及核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)和果糖-1,6-二磷酸酯酶(FBPase)活性逐渐降低,胞间CO_2浓度(C_i)和初始荧光(F_o)趋于升高。与对照相比,NaHS处理的P_n、G_s、T_r、RuBPCase和FBPase活性,以及Φ_(PSⅡ)和F_v/F_m均较高,C_i和F_o较低,而AOA和HT处理的气体交换参数、光合酶活性及荧光参数多与对照差异不显著。随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗的过氧化物酶(POD)活性逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量先升高,后降低。NaHS处理的SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和AsA含量明显高于对照,AOA和HT处理的低于对照或与对照差异不显著。由此可见,H_2S受低温胁迫诱导,外源H_2S可通过减轻低温光抑制增强黄瓜幼苗耐冷性。