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外源GABA对西伯利亚白刺幼苗盐胁迫伤害缓解效应

2021-06-29郑曌钰肖雅楠

东北农业大学学报 2021年5期

刘 威,王 贺,王 骁,赵 野,郑曌钰,肖雅楠

(东北农业大学园艺园林学院,哈尔滨 150030)

土壤盐分是全球农业主要非生物胁迫[1],盐胁迫导致渗透胁迫和离子毒害,影响植物正常生长发育。盐胁迫对植物的危害存在于各方面,包括对种子萌发[2]、光合作用[3]、离子积累及抗氧化系统[4]等方面。植物为应对盐胁迫已形成许多复杂生理机制,如调控体内盐分分配、渗透调节、活性氧清除等。除此之外,激素调节、多胺及植物体信号物质也参与抵御盐胁迫过程。

γ-氨基丁酸(GABA)是一种在植物体内天然存在的非蛋白质氨基酸,更是一种重要的胞内信号分子,参与植物体内与胁迫相关基因表达调控[5]。GABA在植物体内由谷氨酸脱酸酶(GAD)催化L-谷氨酸脱羧和多胺降解两条途径生成;GABA转氨酶(GABA-T)是代谢关键酶,促使其分解代谢进入三羧酸循环(TCA)。正常情况下,植物组织中GABA含量较低,在植物受到逆境胁迫时,刺激GAD活性提升,诱导GABA迅速积累,防止细胞酸中毒,从而对植物起到保护作用。此外,在GABA分解过程中可通过调节胞质pH、诱导激素合成(如乙烯等)和渗透调节等方式提高植物适应性,增强植物抗逆性[6]。外源施用GABA显著增强植物对各种非生物胁迫耐受性,据报道,外源GA⁃BA应用通过促进与次级代谢相关渗透调节物质积累提高匍匐剪股颖抗旱能力[7],也通过改善光合作用保护玉米幼苗免受盐分伤害[8]。

西伯利亚白刺(Nitraria sibiricaPall.)为蒺藜科白刺属(NitrariaL.)落叶具刺灌木,因其具有较强耐盐能力,成为改良盐碱化土壤主要造林树种。……

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