李裕芳, 朱昌华, 甘立军

(南京农业大学 生命科学学院，南京 210095)

γ-氨基丁酸是一种四碳非蛋白的氨基酸，作为动物体内的一种神经递质，对人体大脑血液循环、血压调节、癫痫和痛风疾病的治疗有很好的功效[1-2]。一直以来，GABA在植物上仅仅被认为是一种代谢产物，主要可以调节各种胁迫，比如盐胁迫[3]、低氧胁迫[4]。直到利用拟南芥基因组学作为媒介工具研究发现，GABA可能作为一种信号分子响应各种逆境，此外，GABA还与C、N代谢有关[5]。GABA还可以作为植物的一种氮素来源，植物可以通过吸收转化GABA来合成自身所需的氨基酸和蛋白质[6]。

脲素是实际生产中最常用的氮肥。甘氨酸的结构简式为NH2CH2COOH，它为人体非必需氨基酸，同GABA结构相似，在分子中同时具有碱性官能团氨基和酸性官能团羧基，并且在水中可电离，具有很强的亲水性，也极易溶于水难溶于乙醇。甲硫氨酸的结构简式为CH3SCH2CH2CNH2COOH，研究表明Met能替代部分氨基酸态氮源[7]。

前人的研究表明GABA以信号分子的形式对植物的生长发育起调节作用，调节碳氮代谢，可以作为氮的临时储存仓库，那么GABA是否单纯作为一种氨基酸形式的氮素为植物提供营养达到促进作物生长的作用，硝酸还原酶作为无机氮代谢关键酶在此过程中是否有变化？GABA与氨基酸Gly、Met、脲素比较又有什么不同之处？玉米作为中国主栽粮食作物之一，其生产过程一直以来颇受关注。本实验以玉米作为材料来比较GABA、Gly、Met和脲素的作用，对它们的联系进行初步探索，也对玉米的高产稳产进行一定的探索。……