低温对狗牙根根系呼吸电子传递的影响及其与抗寒性的关系

呼吸作用为狗牙根(Cynodon dactylon)根系细胞的生命活动提供能量,也是狗牙根能否正常生长和顺利越冬的关键。本研究以抗寒性不同的‘新农1号’(‘Xinnong No.1’)和矮生天堂草(C.dactylon×C.transvaalensis)为试验材料,在对照室温25℃和低温4℃处理后,研究低温对狗牙根根系呼吸作用的影响及其与抗寒性的关系。结果表明,低温胁迫会导致狗牙根根系活力下降,相对电导率和H2O_(2)含量显著上升(P<0.05),与‘新农1号’相比,低温对矮生天堂草的伤害更重。低温胁迫会导致狗牙根根系总呼吸速率、细胞色素氧化酶(COX)呼吸速率和交替氧化酶(AOX)呼吸速率均显著降低,且‘新农1号’下降程度更大,但‘新农1号’根系AOX呼吸占总呼吸的比率显著上升(P<0.05);在低温下AOX呼吸受抑,加重了‘新农1号’狗牙根根系活力的下降、相对电导率的增加以及H2O_(2)的积累,显著(P<0.05)高于室温对照,但与矮生天堂草差异不显著(P>0.05),这表明,在低温胁迫下,AOX有效地减轻了活性氧的积累,降低了细胞膜的氧化伤害,维持了较高的根系活力,从而对根系起重要保护作用。‘新农1号’狗牙根根系AOX呼吸的相对活性显著上调,增加了其对低温的抗性。

氰丙氨酸合酶在乙烯诱导杨树耐盐中的作用

【目的】探讨木本植物线粒体β-氰丙氨酸合成酶在乙烯诱导的交替呼吸氧化酶(AOX)途径对盐胁迫响应中的作用。【方法】选取盐胁迫下‘南林895’杨叶片,利用HPLC测定氨基环丙烷羧酸(ACC,乙烯前体)含量,实时荧光定量PCR分析基因表达,比色法测定半胱氨酸水平。【结果】盐胁迫使杨树幼苗叶片ACC积累,乙烯合成相关酶(ACS7和ACO3)、氰丙氨酸合酶(CYS C1),以及腈水解酶(NIT4)等基因显著上调表达,同时伴随着线粒体交替呼吸氧化酶(AOX1b)基因的上调和细胞色素c氧化酶(COX6b)基因下调表达。水杨基氧肟酸(SHAM)预处理导致AOX1b基因表达被抑制,电解质渗透率(EL)和丙二醛(MDA)含量上升,但不影响CYS C1表达。而乙烯合成抑制剂氨基氧乙酸(AOA)了抑制CYS C1和盐胁迫诱导的AOX1b基因的表达,并增加EL和MDA含量。此外,AOA恢复盐胁迫减少的半胱氨酸含量,而SHAM和抗霉素A(AA)均无此效应。【结论】杨树叶片CYS C1参与了乙烯激发的耐盐响应,但乙烯诱导的交替呼吸氧化酶(AOX)并未位于CYS C1上游而发挥作用。