添加亚精胺对水涝胁迫下东北山樱幼苗生理生化特性的影响

发布时间：2020-04-25 15:52

【摘要】：东北山樱(Cerasus sachalinensis Kom.)因其种子易成活、抗旱和抗寒等特点,在大连等樱桃产区作为砧木应用较多。樱桃是极其不耐涝的树种,所以水涝胁迫已成为限制其砧木发展的重要因素之一。本试验以双套盆法模拟水涝胁迫,并外源施加亚精胺(Spd),研究东北山樱幼苗体内的多胺代谢、活性氧(ROS)代谢以及呼吸代谢在水涝胁迫120h内关键物质的含量和酶活性的动态变化。主要结果如下:1.东北山樱山樱幼苗体内多胺代谢支路在水涝胁迫下被激活,根系和叶片内多胺代谢关键酶的活性有所升高,并且根系和叶片中Spd、精胺(Spm)和腐胺(Put)含量升高。多胺合成关键酶精氨酸脱羧酶(ADC)和S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶(SAMDC)活性显著上升,外源Spd处理,提高了叶片和根系的多胺代谢支路的运行速率,进一步提高水涝胁迫下东北山樱幼苗体内Spd和Spm的含量,但Put的含量要低于对照,并且SAMDC的活性也进一步升高,说明外源Spd处理促进了Put向Spd转化。多胺降解关键酶二胺氧化酶(DAO)和多胺氧化酶(PAO)在水涝胁迫前期升高后期活性下降,外源Spd一定程度的抑制了DAO的活性,提高了PAO的活性。2.在水涝胁迫下,东北山樱幼苗根系的呼吸代谢受阻,随着水涝时间的增长,东北山樱幼苗根系的总呼吸速率呈现下降的趋势。糖酵解(EMP)途径的速率在水涝胁迫前期升高后期有所下降。磷酸戊糖途径(PPP)和三羧酸循环(TCA)呼吸途径的速率在水涝胁迫下也受到了抑制。EMP呼吸途径的产物丙酮酸经由无氧呼吸的代谢增多,无氧呼吸代谢支路活性升高。外源Spd处理在一定程度上减轻水涝胁迫对东北山樱幼苗根系的伤害。外源Spd处理ATP含量和呼吸速率在水涝胁迫后期与对照相比有所提高;EMP途径中的果糖含量与对照相比显著升高,且EMP途径的关键酶活性与对照相比也有所升高。外源Spd处理根系TCA呼吸途径的速率要高于对照;TCA循环的关键酶异柠檬酸脱氢酶的活性与对照相比显著上升,苹果酸脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性在水涝胁迫72h后显著高于对照;对PPP途径也有所改善,其代谢酶的活性有所上升,并且PPP途径呼吸速率也有所升高。外源Spd处理促进了根系EMP途径产物丙酮酸的积累,无氧呼吸关键酶乳酸脱氢酶、乙醇脱氢酶和丙酮酸脱羧酶活性也有所上升。3.东北山樱幼苗体内的ROS代谢在水涝胁迫下被激活,丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)和超氧阴离子(O_2.~-)在东北山樱幼苗叶片和根部积累,水涝前期还原型谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)和还原型抗坏血酸(AsA)在体内积累后期下降,抗氧化物酶活性在水涝胁迫下被激活。外源Spd处理可以提高东北山樱体内抗氧化物酶的活性来清除ROS;GSH、GSSG和AsA含量也有所提高;并且MDA、O_2.~-和H_2O_2与对照相比含量下降,使东北山樱幼苗膜脂过氧化的程度减轻。
【图文】：

结果与分析3 结果与分析.1 添加亚精胺对水涝胁迫下东北山樱幼苗多胺代谢的影响.1.1 东北山樱幼苗根系和叶片中游离态亚精胺含量的变化如图 3-1 可知外源添加 Spd 处理东北山樱根系和叶片中游离态 Spd 的含量均高于K。在水涝胁迫 72h 内，CK 和外源添加 Spd 处理下东北山樱幼苗根中的游离态 Spd 含持续上升，72h 后游离态 Spd 含量下降(图 1A)。在水涝 6h、12h、24h、72h 和 120h源添加 Spd 处理东北山樱根中游离态 Spd 含量显著高于 CK，在 24h 最为显著，，高于K 89.1%。外源添加 Spd 处理东北山樱幼苗叶中游离态的 Spd 含量呈现上升的趋势。水涝胁迫 24h 内，东北山樱幼苗叶片中 CK 的 Spd 含量持续上升，24h 后 Spd 含量下(图 1 B)。在水涝胁迫 12h、72h 和 120h，外源 Spd 处理叶片中的 Spd 含量显著高于K，在 120h 最为显著，高于 CK 64.8%。

(A) (B)3.1.3 东北山樱幼苗根系和叶片中游离态精胺含量的变化如图 3-3 左可知 随着水涝胁迫时间的增长，CK 根中的游离态 Spm 在体内积累(图3A)。在水涝胁迫 72h 内，外源添加 Spd 处理游离态 Spm 含量持续升高，72h 后 Spm 含量下降。东北山樱幼苗根中，CK 的 Spm 含量在水涝 120h 达到峰值，外源添加 Spd 处理的游离态 Spm 含量在 72h 达到峰值。在水涝 12h 和 72h 时外源 Spd 处理的东北山樱幼苗根中的游离态 Spm 含量显著高于 CK 3.9%和 27.8%。随着水涝时间增长，东北山樱幼苗叶中 CK 的游离态 Spm 含量上升。在水涝胁迫 72h 内，外源添加 Spd 处理叶片中Spm 含量升高，72h 后含量下降(图 3 B)。在水涝胁迫 72h 内，外源添加 Spd 处理东北山樱幼苗叶片中 Spm 含量均高于 CK，在水涝胁迫的 6h、12h 和 24h 和 72h ，东北山樱幼苗体内的 Spm 含量显著高于 CK，在 24h 最为显著，高于 CK 37.2%。图 2 外源 Spd 对水涝条件下东北山樱幼苗根系和叶片游离态 Put 含量的影响Fig.2 Effects of exogenous Spd on contents of free Put in roots and leaves of Cerasus sachalinesisseedlings under waterlogging stress
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S662.5

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本文编号：2640412