γ-氨基丁酸对怀玉山三叶青低温胁迫下试管苗生长及相关生理代谢的影响

目的探讨γ-氨基丁酸(GABA)对怀玉山三叶青低温胁迫下试管苗生长及相关生理代谢的影响,为其在怀玉山三叶青仿野生栽培中的防冻抗寒应用提供依据。方法以低温胁迫下GABA处理的怀玉山三叶青试管苗为研究对象,采用植物组织培养法测定其生长指标,植物生理生化法测定其生理指标,实时荧光定量聚合酶链反应(qRT-PCR)法检测其查尔酮合酶和黄酮醇合酶基因的相对表达量。结果与未添加GABA的对照组相比,培养基中添加0.5 g·L^(-1)GABA,怀玉山三叶青2个栽培种“怀玉1号”和“怀玉2号”试管苗的增殖系数、株高、鲜质量、干质量及组织含水量均达到最高值;可以显著提高其可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、还原型谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)、吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA3)、茉莉酸(JA)的含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性和查尔酮合酶(CHS)基因的相对表达量(RQ值);显著降低其相对电导率、脱落酸(ABA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))、丙二醛(MDA)的含量,O_(2)·^(-)产生速率,以及黄酮醇合酶(FLS)基因的相对表达量。低温胁迫下GABA处理的怀玉山三叶青试管苗的生长与IAA、ZR、GA3、JA、SS、AsA、GSH的含量和CHS基因表达呈正相关。结论适当浓度的GABA可以调控内源植物激素和渗透调节物质含量、抗氧化物质含量以及次生代谢物关键基因表达,以促进低温胁迫下怀玉山三叶青试管苗的生长。