低氧脅迫下γ-氨基丁酸對甜瓜幼苗無機氮代謝、糖代謝及礦質元素含量的影響.pdf

1、在無土栽培中,營養(yǎng)液供氧不足或基質根墊的形成均會造成低氧脅迫,影響植株的正常生長發(fā)育,低氧逆境成為困擾無土栽培技術大規(guī)模應用的限制因子,提高作物在低氧脅迫下的耐性和抗性對無土栽培生產具有重大意義。γ-氨基丁酸(GABA)是一種四碳非蛋白質氨基酸,廣泛存在于細菌、植物和脊椎動物中。在植物生理代謝過程中,GABA可通過調節(jié)細胞質pH值、抑制體內活性氧積累、信號轉導和滲透調節(jié)作用、誘導乙烯合成等多種途徑參與逆境脅迫調節(jié)。本試驗采用營養(yǎng)液水培方

2、法,研究了低氧脅迫下外源GABA對甜瓜幼苗無機氮代謝、糖代謝及礦質元素含量的影響,探討了外源GABA緩解低氧脅迫傷害的機理,為尋找提高作物耐低氧脅迫能力的有效措施提供了理論依據。
　　 低氧脅迫下,甜瓜根系和葉片的硝酸還原酶(NR)、亞硝酸還原酶(NiR)活性顯著提高,同時硝態(tài)氮(NO3-N)、亞硝態(tài)氮(NO2-N)、銨態(tài)氮(NH4+-N)以及氨基酸、總氮含量顯著增加,而可溶性蛋白質含量顯著降低,K+、Ca2+、Mg2+、Zn含

3、量也顯著降低,Mn、Fe、Cu含量則大幅提高;外源GABA處理可顯著提高低氧脅迫下甜瓜根系中的NO3-N、NO2-N、NH4+-N、氨基酸、可溶性蛋白質、總氮、K+、Ca2+、Mg2+、Zn含量以及NR、NiR活性,而顯著降低Mn、Fe、Cu含量。而低氧脅迫下同時添加GABA和鎢酸鈉處理的幼苗根系和葉片NR活性、NiR活性和NO3-N、NH4+-N、氨基酸、可溶性蛋白質、總氮含量均顯著降低。
　　 低氧脅迫下,甜瓜幼苗根系的淀粉

4、含量逐漸降低,葉片淀粉含量不斷升高;葉片淀粉含量在整個處理過程中顯著提高;根系和葉片果糖、蔗糖含量呈先增加后降低的變化趨勢;低氧脅迫下,甜瓜幼苗根系和葉片的蔗糖合成酶(SS)、磷酸蔗糖轉化酶(SPS)、葡萄糖激酶(GK)活性呈先升高后降低的變化趨勢,根系的蔗糖轉化酶(INV)活性隨低氧脅迫時間的延長而降低,葉片的INV活性表現為先增加后降低的變化趨勢;低氧脅迫下葉片蔗糖酸性轉換酶(AI)和蔗糖轉化酶(INV)活性分別在處理2-4d、2-

5、6d顯著提高;低氧脅迫下根系葡萄糖激酶(GK)活性顯著增加;外源GABA處理顯著提高了低氧脅迫下葉片的果糖含量、根系的SPS活性、葉片的GK活性、降低了幼苗葉片AI活性和INV活性;低氧脅迫下添加外源GABA在處理2-4d顯著提高了根系SS活性。
　　 低氧脅迫下,甜瓜幼苗根系和葉片無氧呼吸酶乳酸脫氫酶(LDH)、葉片(乙醇脫氫酶)ADH活性增加,添加GABA后降低了低氧脅迫下甜瓜根系和葉片LDH活性以及葉片ADH活性,但未達到