《植物生理学报》 2018, 54(12): 1865-1874

干旱胁迫对沙芥和斧形沙芥抗坏血酸含量及其代谢相关酶的影响

郑清岭^1,2, 杨忠仁¹, 张晓艳¹, 张凤兰^1,*, 郝丽珍^1,*

¹内蒙古农业大学农学院, 内蒙古野生特有蔬菜种质资源与种质创新重点实验室, 呼和浩特010019 ²南阳师范学院农业工程学院, 河南省菌类食品工程技术研究中心, 河南南阳473061

通信作者：张凤兰；E-mail: 张凤兰(zhangfenglan041105@163.com)、 郝丽珍(haolizhen_1960@163.com)

摘　要：

以沙芥和斧形沙芥为试材, 采用盆栽控水干旱法, 研究不同干旱胁迫强度对其根和叶的抗坏血酸含量及 其代谢相关酶活性的影响, 探讨沙芥属植物抗坏血酸代谢对干旱胁迫的响应机制, 揭示沙芥属植物抗坏血酸代谢方面的抗旱机理, 评价沙芥和斧形沙芥抗旱性强弱。实验结果表明: 随着干旱胁迫强度的加剧, 沙芥和斧形沙芥的根和叶中抗坏血酸(ASA)、总抗坏血酸(T-ASA)含量均先增加后减少, 脱氢抗坏血酸(DHA)、谷胱甘肽(GSH)、氧化型谷胱甘肽(GSSG)以及总谷胱甘肽(T-GSH)含量逐渐增加, ASA/DHA、GSH/GSSG比值逐渐降低; ASA合成途径的L-半乳糖脱氢酶(GalDH)和L-半乳糖-1,4-内酯脱氢酶(GalLDH)以及再生途径的脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)、抗坏血酸氧化酶(AAO)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均先升高后降低。不同干旱胁迫下斧形沙芥根和叶中ASA含量、GalLDH、MDHAR活性以及叶中GSH含量、GalDH、GR活性和根中DHAR活性均高于沙芥, 根中GSH含量、GalDH、AAO、GR活性和叶中 DHAR、AAO活性均与沙芥相近, 说明干旱胁迫下斧形沙芥能够维持较高的ASA合成和再生能力, 其抗坏血酸 代谢能清除更多的活性氧物质, 抗旱性强于沙芥。

关键词：沙芥; 斧形沙芥; 根; 叶; 干旱胁迫; 抗坏血酸代谢

收稿：2018-06-01   修定：2018-11-28

资助：国家自然科学基金项目(31760570、31101541、31160393)、公益性行业(农业)科研专项(201203004)和内蒙古自然基金(2018MS03053)。