盐胁迫下大麦根系多胺代谢与其耐盐性的关系

研究了0－300mmol/L NaCl对大麦（Hordeum vulgare L.)幼苗生长速率,根系游离和结合态多胺含量以及多胺生物合成关键酶活性的影响。结果表明,在0－200mmol/L NaCl处理下精氨酸脱羧酶（ADC）、多胺氧化酶（PAO）以及转谷酰胺酶（TGase)活性明显提高,而在300mol/L NaCl处理下活性下降,与之对应,游离腐胺（Put)含量随处理盐浓度的提高一直呈上升趋势。亚精胺（Spd)和在根系内检测到的未知多胺（PAx）在低浓度盐处理时含量上升,随盐浓度的提高含量下降,盐处理前后精胺（Spm)含量变化不明显,低浓度盐处理时游离态（Spd PAx)/Put上升,随盐浓度的提高比值明显下降,结合态Put,Spd和PAx含量以及结合态多胺总量均在低浓度盐处理时上升,随盐浓度的提高含量明显下降,统计分析显示,大麦相对生长速率与游离态（Spd PAx）／Put和结合态多胺含量间均呈极显著正相关关系,与游离态多胺和结合态多胺的比值间均呈显著负相关关系,上述结果说明盐胁迫下大麦体内游离态Spd,PAx与Put以及结合态形式之间的平衡与大麦耐盐性关系密切,游离态Put向Spd,PAx以及结合态形式转化均有利于大麦耐盐性的提高。     

盐胁迫下大麦幼苗多胺的种类和状态与多胺氧化酶活性的关系

200 mmol/L的NaCl胁迫8 d大麦幼苗叶片和根系中的三种形态多胺都有不同程度地下降,其中游离态多胺含量的下降幅度最大;高氯酸不溶性结合态多胺含量变化较小.根系中PAO的活性先上升后下降,而叶片中PAO的活性先下降后上升.游离态多胺中,亚精胺和精胺(Spd Spm)的含量变化与相应部位PAO的活性变化趋势相反,表明PAO在盐胁迫下可能调节了游离态多胺的含量从而影响高氯酸可溶结合态与高氯酸不溶结合态多胺的含量.     

多胺浸种改善盐胁迫大麦根系液泡膜功能的机理

研究了0.1 mmol/L 腐胺 (Put) 和0.5 mmol/L 亚精胺 (Spd) 浸种对200 mmol/L NaCl胁迫下大麦(Hordeum vulgare L.)幼苗生长速率、干物质积累、离子分布、液泡膜蛋白结合多胺含量以及液泡膜膜脂组分与功能的影响.结果表明,Put和Spd浸种均可缓解盐胁迫对大麦幼苗的盐害,促进生长和干物质积累,降低大麦幼苗体内[Na+]/[K+].与盐处理的对照植株相比,Put和Spd浸种均可提高大麦幼苗根系液泡膜磷脂含量,降低糖脂结合半乳糖含量,而膜上非共价结合多胺含量Spd+PAx (一种未知多胺) 与 Put+Dap (二氨基丙烷)之比((Spd+PAx)/(Put+Dap))、共价和非共价结合多胺总量均上升.统计分析结果表明,液泡膜非共价结合多胺(Spd+PAx)/(Put+Dap)与H+-ATPase和H+-PPase活性呈显著正相关关系.     

多胺浸种改善盐胁迫大麦根系液泡膜功能的机理

研究了 0 .1mmol/L腐胺 (Put)和 0 .5mmol/L亚精胺 (Spd)浸种对 2 0 0mmol/LNaCl胁迫下大麦 (HordeumvulgareL .)幼苗生长速率、干物质积累、离子分布、液泡膜蛋白结合多胺含量以及液泡膜膜脂组分与功能的影响。结果表明 ,Put和Spd浸种均可缓解盐胁迫对大麦幼苗的盐害 ,促进生长和干物质积累 ,降低大麦幼苗体内 [Na ]/[K ]。与盐处理的对照植株相比 ,Put和Spd浸种均可提高大麦幼苗根系液泡膜磷脂含量 ,降低糖脂结合半乳糖含量 ,而膜上非共价结合多胺含量Spd PAx (一种未知多胺 )与Put Dap (二氨基丙烷 )之比 ( (Spd PAx) / (Put Dap) )、共价和非共价结合多胺总量均上升。统计分析结果表明 ,液泡膜非共价结合多胺 (Spd PAx) / (Put Dap)与H _ATPase和H _PPase活性呈显著正相关关系。     

盐胁迫对不同耐盐性枣树品种根系和叶片中多胺含量及多胺氧化酶活性的影响

为探讨枣(Ziziphus jujuba Mill.)树中多胺及多胺氧化酶活性与其耐盐性的关系,对耐盐性强的‘金丝小枣’和耐盐性弱的‘冬枣’2 年生苗中不同状态和种类的多胺和多胺氧化酶活性进行了研究.结果表明,在120 mmol L^-1 NaCl 盐胁迫下,枣树根系和叶片中的多胺含量升高,耐盐性强的品种的上升幅度显著大于耐盐性弱的品种;随着盐胁迫时间的延长,根系和叶片中多胺含量逐渐降低,耐盐性弱的品种的降低幅度显著大于耐盐性强的品种,叶中的多胺含量的降低幅度大于根中的,结合态多胺的降低幅度大于游离态多胺的、精胺和亚精胺的降低幅度大于腐胺的;两个品种根系和叶片中多胺氧化酶(PAO)活性均明显高于二胺氧化酶(DAO)活性,盐胁迫下耐盐性弱的品种酶活性增强幅度显著大于耐盐性强的品种.这些说明,枣树品种的耐盐性与其内源多胺的组成、含量有关,多胺氧化酶的种类与活性对盐胁迫的响应也密切相关,多胺积累有利于提高枣树品种的耐盐性.     

大麦幼苗多胺合成比脯氨合成对盐胁迫更敏感

ＮａＣｌ２００ｍｍｏｌ／Ｌ处理结合＾１４Ｃ－Ｇｌｕ叶而饲喂６天龄大麦幼苗,结果证明盐胁迫下Ｐｒｏ主要积累在叶片中,在根系中ＰＡ的积累占优势。ＰＡ合成途径对盐胁迫的响应早于Ｐｒｏ。盐处理８ｈ以后ＰＡ与Ｐｒｏ的合成竞争共同前体Ａｒｇ。盐胁迫激活了Ｐｒｏ两条合成途径,胁迫８ｈ以前Ｐｒｏ积累主要受Ｇｌｕ途径控制,随后Ｏｒｎ途径对Ｐｒｏ积累的贡献占主导地位。盐胁迫促进了ＰＡ合成的Ａｒｇ途径,对Ｏｒｎ途径没有     

嫁接对铜胁迫下黄瓜幼苗根系多胺代谢的影响

采用营养液栽培法,研究了嫁接(以黑籽南瓜为砧木)对铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力及多胺代谢的影响.结果表明:铜胁迫下黄瓜幼苗根系活力下降,电解质渗漏率升高,而嫁接苗的变化幅度显著小于黄瓜自根苗;铜胁迫下黄瓜嫁接植株根系中除游离态腐胺(Put)含量显著低于自根苗外,结合态和束缚态Put、3种形态亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量均显著高于自根苗,嫁接苗根系中游离态Put含量及腐胺/多胺(Put/PAs)显著低于自根苗;铜胁迫下,嫁接苗根系精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(SAMDC)活性高于自根苗,而二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)活性显著低于自根苗.表明嫁接黄瓜幼苗根系PAs的合成增加,降解减少,使PAs含量维持在较高水平,从而提高了黄瓜幼苗抗铜胁迫能力.     

大麦幼苗多胺合成比脯氨酸合成对盐胁迫更敏感

NaCl 2 0 0mmol/L处理结合14 C Glu叶面饲喂 6天龄大麦幼苗 ,结果证明盐胁迫下Pro主要积累在叶片中 ,在根系中PA的积累占优势。PA合成途径对盐胁迫的响应早于Pro。盐处理 8h以后PA与Pro的合成竞争共同前体Arg。盐胁迫激活了Pro两条合成途径 ,胁迫 8h以前Pro积累主要受Glu途径控制 ,随后Orn途径对Pro积累的贡献占主导地位。盐胁迫促进了PA合成的Arg途径 ,对Orn途径没有影响     

植物多胺代谢的酶类与胁迫反应

本文概述了植物多胺代谢途径中主要酶类和植物在不同胁迫条件下,这些酶类活性及多胺化合物的变化与植物抗逆性的生理意义。     

盐胁迫对黄瓜幼苗根系脯氨酸和多胺代谢的影响

以2个黄瓜品种‘长春密刺’(抗盐性较强)和‘津春2号’(抗盐性较弱)为材料,采用营养液栽培,研究了盐胁迫对幼苗根系脯氨酸(Pro)和多胺(PAs)代谢的影响。结果表明,盐胁迫能提高黄瓜幼苗根系吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性,抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性,从而显著增加Pro含量,且‘长春密刺’变化幅度显著大于‘津春2号’;盐胁迫下,‘长春密刺’根系精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和S-腺苷蛋氨酸脱羧酶(SAMDC)活性升高幅度显著大于‘津春2号’,而多胺氧化酶(PAO)活性升高幅度显著低于‘津春2号’,引起其根系内亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量显著增加;盐胁迫下,2品种根系腐胺(Put)含量呈先上升后下降的变化趋势,随着Put积累降低,Pro含量显著增加。可见,盐胁迫诱导根系较高的Pro、Spd和Spm积累有利于提高黄瓜幼苗对盐胁迫逆境的适应能力,盐胁迫下PAs代谢和Pro代谢密切相关,Put的积累一定程度上促进了Pro含量的增加。     

大麦铁蛋白基因(HvFer1)cDNA的克隆和表达

根据玉米铁蛋白ZmFer1的氨基酸序列,采用同源序列法进行序列拼接和引物设计,RT-PCR扩增获得了1个源自二叶期大麦叶片mRNA的大麦铁蛋白基因cDNA片段,HvFer1(GenBank登录号为EF440353)。HvFer1全长1023 bp,5′非翻译区56 bp,3′非翻译区202 bp,开放阅读框编码254个氨基酸。序列分析表明,此蛋白与已知植物铁蛋白高度同源,相似性介于56.7%～83.7%之间,N端具27个氨基酸的信号肽,C端(84～247)具有1个类似铁蛋白的功能域。RT-PCR表达谱分析显示,HvFer1在大麦的茎、叶、幼穗和幼根均能表达,茎和幼穗中表达量略高些。此外,HvFer1受PEG和盐胁迫的强烈诱导表达,中度铁胁迫也可不同程度地增加HvFer1的表达量。     

外源NO对盐胁迫下黑麦草幼苗活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响

采用溶液培养法研究了外源一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)对100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长、活性氧代谢、多胺含量和光合作用的影响。结果表明,50 μmol·L^-1 SNP显著提高盐胁迫下黑麦草幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性及谷胱甘肽(GSH)、精胺(Spm)、亚精胺(Spd)含量和(Spm+Spd)/Put比值,降低了腐胺(Put)、超氧阴离子(O^—·₂)、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量,使幼苗叶片叶绿素和类胡萝卜素含量、净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s)升高,胞间CO₂浓度(C_i)下降,相对生长量增加。叶绿素荧光动力学资料显示,SNP处理降低盐胁迫下黑麦草叶片的初始荧光(F₀),表明它对光合膜系统具有保护效应。SNP处理不仅提高了盐胁迫下叶片的最大荧光(F_m)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F₀)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),而且提高了PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(q_P)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学速率(PCR),降低了非光化学荧光猝灭系数(NPQ)和天线热耗散(D),而1 mmol·L^-1 NO清除剂PTIO和0.5 μmol·L^-1 NaNO₂处理(对照)则无此效应。由此表明,外源NO可能通过提高植株的抗氧化能力及光能的捕获与转换而增强盐胁迫下黑麦草叶片的光合能力,从而缓解盐胁迫对幼苗生长的抑制作用。     

枣品种耐盐性与叶片生物膜结合态多胺水平和H~＋-ATP酶活性的关系

120mmol·L^-1NaCl胁迫30d,耐盐性强的‘金丝小枣’叶片细胞质膜、液泡膜共价结合态腐胺（Put）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）含量及多胺（PAs）总水平与对照无显著性差异,但耐盐性弱的‘冬枣’叶片质膜共价结合态Put、Spd、Spm含量和PAs总水平及液泡膜Spd含量均显著降低;‘金丝小枣’叶片类囊体膜共价结合态Put含量、PAs总水平较对照显著降低,‘冬枣’则是Put、Spd、Spm含量及PAs总水平均显著降低。盐胁迫下,‘金丝小枣’叶片细胞质膜、液泡膜、类囊体膜非共价结合态Put、Spd、Spm含量及PAs总水平下降,但其中仅类囊体膜Spd含量显著低于对照,而‘冬枣’的3种膜上非共价结合态的这些多胺及其总水平均显著低于对照。与对照相比,盐胁迫下耐盐性不同的2个枣品种,叶片细胞质膜、液泡膜和类囊体膜H＋-ATP酶活性均降低,但降低幅度因枣品种和生物膜种类不同而异,且H＋-ATP酶活性与相应膜结合态多胺水平存在极紧密的正相关关系。结果表明,膜结合态多胺参与枣品种耐盐性的表达,调节盐胁迫下枣叶细胞中溶质的跨膜运输。     

NaCl胁迫下大麦根液泡膜H^＋—ATPase活性、离子吸收与钙的关系

NaCl胁迫 2d ,耐盐大麦 (HordeumvulgareL .cv) (“滩引 2号”)根系液泡膜H _ATPase活性增强 ,H _PPase活性下降。以质膜Ca2 通道抑制剂La3 (1mmol/L)或Ca2 螯合剂EGTA (5mmol/L)处理大麦幼苗 ,抑制了NaCl诱导的液泡膜H _ATPase活性的增强 ,但提高了H _PPase活性 ;用CaM拮抗剂三氟拉嗪 (TFP ,2 0 μmol/L)处理 ,也抑制了液泡膜H _ATPase活性的增强。NaCl胁迫下 ,外加La3 ,TFP或La3 TFP处理 ,使Na 吸收增加 ,K 和Ca2 吸收降低。结果表明 ,NaCl胁迫下 ,液泡膜H _ATPase活性提高和离子吸收的变化可能与Ca_CaM系统有关。     

NaCl处理下大麦根系质膜微囊结合多胺与Na+/H+逆向运输的关系

NaCl10 0mmol/L处理结合外施Spd和Put以及多胺代谢抑制剂邻二氮杂菲和MGBG ,以改变大麦根系质膜结合多胺种类和数量 ,研究了大麦根系质膜上两种形态多胺与质子泵和Na /H 逆向运输活性的关系。结果发现 ,NaCl处理后大麦根系质膜微囊上存在Na /H 逆向运输活性。质膜H ATPase活性与膜上非共价键结合多胺数量间呈显著正相关 ,其中 ,Spd对H ATPase的激活程度大于Put。膜蛋白上共价键结合多胺数量与Na /H 逆向运输活性间呈极显著正相关关系 ,说明大麦根系质膜Na /H 逆向运输的盐诱导似乎与Na /H 逆向运输蛋白的从头合成有关。此外 ,质膜Na /H 逆向运输活性仅与膜蛋白上共价键结合多胺数量有关 ,而与多胺种类关系不大。     

有色大麦种质芽期耐盐性鉴定

以44份有色大麦种质为试材,通过测定发芽势、发芽率、发芽指数、萌发活力指数结合两个颜色指标YU(颜色亮度和浓度)进行芽期的耐盐性鉴定,并运用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对有色大麦材料进行多指标耐盐性综合评价。结果表明,发芽率和发芽指数对盐胁迫响应最为敏感,芽长和根长对盐胁迫响应较为迟钝;粒色亮度与耐盐性综合评价F值呈显著负相关;粒色浓度与耐盐性综合评价F值呈显著正相关;综合指标F值相关分析表明,颜色越深,耐盐性越强;用综合指标F值,可将44份有色大麦分为4类,其中强耐盐材料包括XZDM-1401、XZDM-1404、XZDM-1543、XZDM-1546等4份,中等耐盐性包括XZDM-926、XZDM-957、XZDM-972等16份,弱耐盐性包括XZDM-815、XZDM-1606、XZDM-1030等12份,敏盐性包括XZDM-973、XZDM-1042、XZDM-1318等12份。