低温胁迫下褪黑素对葡萄悬浮细胞生长及生化特性的影响

【目的】分析低温胁迫下褪黑素(MT)对葡萄悬浮细胞生长、生化特性及冷响应相关基因表达的影响,筛选适宜MT浓度,探究MT增强葡萄耐冷性的作用机制。【方法】以‘黑比诺’葡萄悬浮细胞为试材,在低温(4℃)胁迫下,考察不同浓度MT[0(CK),50(T_(1)),100(T_(2)),200(T_(3)),300μmol/L(T_(4))]处理对悬浮细胞生长、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、抗氧化酶活性的影响及T_(2)处理冷响应相关的基因表达变化趋势。【结果】(1)在低温胁迫下,各MT处理悬浮细胞干重在培养周期内均呈先增加再减少最后趋于平稳或降低的趋势,在处理末期均明显高于CK。(2)各处理悬浮细胞MDA和Pro含量均随处理时间延长表现为先升后降,在24 h或48 h时达到峰值;各MT处理MDA含量均显著低于CK,Pro含量则显著高于CK,并均以T_(2)处理最低或最高;(3)各MT处理细胞抗氧化酶活性均显著高于同期CK,并均以T_(2)处理最高;随着时间延长,各处理的POD和CAT活性先升后降,SOD和APX活性则先降后升,且分别在24 h或6 h时达最高。(4)T_(2)处理悬浮细胞冷响应相关基因(VvCBFs、VvICE1、VvRD29B和VvKIN-2)相对表达量在不同时间均较相应CK极显著上调。【结论】在低温胁迫下,适宜浓度(100μmol/L)MT可通过提高葡萄悬浮细胞抗氧化酶活性和冷响应相关基因的相对表达量,增加Pro含量,降低MDA含量,最终增强葡萄悬浮细胞低温耐受性。