外源甜菜碱处理对干旱胁迫下半夏氮代谢及相关酶活性的影响.pdf

《外源甜菜碱处理对干旱胁迫下半夏氮代谢及相关酶活性的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第23卷第4期草业学报229—236V01．23，No．4ACTAPRATACUITURAESINICA2014年8月外源甜菜碱处理对干旱胁迫下半夏氮代谢及相关酶活性的影响张红敏，李姣姣，黑刚刚，曹瑞霞，周心渝，李琳琳，杨卫星，吴能表(西南大学生命科学学院三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆400715)摘要：为探讨喷施外源甜菜碱溶液对干旱胁迫下半夏体内相关次生代谢产物及氮代谢相关酶活性的影响，采用盆栽控水法研究了外源甜菜碱对D(干旱处理，含水量35±2)、D。(干旱处理并加喷20mmol／L的甜菜碱)、D。(干旱处理并加喷40mmol／L的甜

2、菜碱)各处理组半夏体内谷氨酸合酶(GOGAT)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性、硝态氮、可溶性蛋白、总生物碱、鸟苷和腺苷含量的变化规律。结果表明随着干旱胁迫时间的增加，D。中GOGAT活性及GS活性降低幅度均小于D、D。。，GDH活性呈先升高后降低的趋势，对照组(CK组，含水量75±2)变化不明显。在处理第9～27天时，D。与Dz。相比，总生物碱含量分别提高了6．3，10．3，12．3，差异显著。腺苷和鸟苷含量随时间增加呈上升趋势，且D。含量均高于D。，CK组含量最高，腺苷在第27天时有降低趋势。在第27天时，D。可溶

3、性蛋白含量分别比D、D。提高了7．3和3．1。表明40mmol／L的外源甜菜碱溶液能提高于旱胁迫条件下氮代谢相关酶的活性，从而加快无机氮的同化，有利于促进次生代谢物质的积累，同时也增强了半夏抵御干旱胁迫的能力。关键词：半夏；干旱胁迫；甜菜碱；氮代谢中图分类号：$567．239；Q945．78文献标识码：A文章编号：1004—5759(2014)04—0229—08DoI：10．11686／cyxb20140428半夏(Pinelliaternata)为天南星科半夏属多年生草本植物，是一种常见的中药材，以块茎入药，具有燥湿化痰、降逆止呕、消痞散结的

4、功效。半夏根较浅，喜温和湿润气候，半夏受干旱、洪涝、高温和强光等环境因素影响较多，从而影响到半夏的生命活力，致使半夏发生严重的非生理性倒苗，导致半夏的减产和块茎品质的下降，其主要成分总生物碱、腺苷、鸟苷、半夏蛋白、挥发油及无机元素等多种化学成分含量也会受到影响。甜菜碱属于季铵型水溶性生物碱，是一种生理抗旱(盐)剂，通过生理调节作用减缓由于干旱／盐胁迫对植物造成的伤害，以达到提高植物耐旱(盐)性的目的，对植物维持呼吸作用和光合作用的正常进行也具有重要的生理意义。外源甜菜碱的抗旱生理作用研究也取得了一定进展，目前有研究报道，甜菜碱可以有效地缓解干旱引

5、起的小麦(Triticumaestivum)旗叶的气孔和非气孔限制，提高气孔导度和羧化效率l_3；减缓胁迫对植物体内1，5一二磷酸核酮糖羧化／加氧酶(Rubisco)活性的影响Ⅲ。对烟草(Nicotianatabacum)品种大黄金5210(抗旱性强)和中烟100(抗旱性弱)进行根施甜菜碱，发现外源甜菜碱处理减轻了水分胁迫对叶绿素含量、PSII光化学效率、希尔反应活力以及类囊体膜ATPase活性降低程度j。目前的研究主要集中在甜菜碱对逆境胁迫下植物的渗透调节及相关生理特性的影响上，而对其次生代谢产物及氮代谢过程的影响却鲜有报道。本研究以野生半夏为

6、材料，通过喷洒不同浓度的甜菜碱溶液来研究干旱胁迫下半夏体内氮代谢过程中关键酶活性及总生物碱、鸟苷和腺苷等的药用成分的影响，以期探讨提高半夏抵御干旱胁迫下次生代谢的调节机制，并为甜菜碱能有效提高干旱胁迫下半夏有效成分及缓解干旱胁迫伤害提供理论参考。收稿日期：2013-07—05；改回日期：2013-10-22基金项目：国家自然科学基金项目(30500041)和重庆市科技攻关计划项目(cstc2012gg—yyjs0619)资助。作者简介：张红敏(1989一)，女，四川巴中人，在读硕士。E—mail：zhm198904@163．com*通讯作者。Em

7、ail：wunb@SWU．edu．cn23OACTAPRATACULTURAESINICA(2O14)1材料与方法1．1植物的栽培与处理半夏块茎购于重庆市北碚区明家沟，经西南大学生命科学学院吴能表教授鉴定为天南星科植物半夏块茎，2012年6月种于西南大学生命科学学院苗圃中。2012年7月待半夏长成至12em高左右时，选取长势一致、叶型相同的半夏移栽于盛有充分混匀的介质(壤土：珍珠岩：3：1)的黑色营养袋(25em×20cm)中，每盆10棵，恢复生长后对其进行干旱处理，干旱通过自然干旱和称重法来进行控制，干旱程度通过土壤相对含水量(土壤相对含水量一

8、土壤含水量／土壤饱和含水量×100)来确定，CK为对照组，土壤含水量保持在75±2％左右，D组为重度干旱，土壤含水量为35±2左右，D。