AMEP蛋白对玉米苗期低温冷害胁迫抗性的影响

为了探究AMEP蛋白对低温冷害胁迫下玉米幼苗生理代谢的影响,对两叶一心时期玉米幼苗的叶面喷施0.1 mg·mL^(-1)AMEP蛋白,24 h后进行低温冷害胁迫,温度0~4℃,持续时间6 h,胁迫结束24 h对玉米幼苗的形态指标、地上部与地下部生物量、膜损伤指标、渗透调节物质、抗氧化酶活性进行测定。结果表明:在AMEP蛋白的作用下,玉米幼苗的形态指标和有机物质积累显著增加,AMEP蛋白组比对照株高、根长分别提升23.7%和29.5%,地上部干质量与鲜质量分别提升39.3%和53.2%,地下部干质量与鲜质量分别提升64.4%和63.9%;低温冷害胁迫对其细胞膜的损伤明显降低,超氧阴离子含量、过氧化氢含量、丙二醛含量、相对电导率分别降低36.5%、23.4%、43.8%、26.1%,细胞内渗透压得到平衡,并且幼苗的抗氧化酶活性提升;可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、SOD活性、POD活性、CAT活性、APX活性分别提升25.2%、46.1%、26.4%、28.6%、8.3%、22.8%、28.7%。综上所述,AMEP蛋白可以有效提升玉米幼苗的抗逆性,从而降低低温冷害胁迫对玉米幼苗的损害。

干旱胁迫下蛋白激发子AMEP对绿豆和红小豆生理代谢的影响

AMEP蛋白作为一种新型蛋白激发子具有提高植物抗逆性的作用。为探究AMEP蛋白在干旱胁迫下对植物生理代谢的影响,本试验采用盆栽控水方法,研究其对绿豆和红小豆苗期形态特征、光合荧光参数、叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:干旱胁迫(DS处理)显著抑制绿豆和红小豆幼苗生长;喷施AMEP蛋白提高干旱胁迫下绿豆和红小豆幼苗的株高、根长、根表面积和生物量,其中绿豆和红小豆的地下生物量较DS处理分别增加212.36%和89.36%,达到显著水平。干旱胁迫下喷施AMEP蛋白(ADS处理)提高绿豆和红小豆叶片的最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo),提高叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)及叶绿素含量(SPAD),其中绿豆的Pn、Gs、Tr、SPAD值较DS处理分别提高21.71%、45.38%、20.85%和17.53%,红小豆的Pn、Gs、Tr、SPAD值较DS处理分别提高37.67%、15.84%、32.89%和37.31%。干旱胁迫下喷施AMEP蛋白(ADS处理)还增加绿豆和红小豆叶片的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,其中POD活性增幅最大,分别增加56.49%和46.08%。综上表明,喷施AMEP蛋白可显著增强干旱胁迫下绿豆和红小豆幼苗的光合作用和抗氧化能力,进而提高抗旱性。

不同浓度Fe^(2+)对蛋白激发子AMEP聚合状态以及活性的影响

AMEP是来自于枯草芽孢杆菌的一种新型蛋白激发子,可诱导植物叶片发生过敏反应并激发植物的防卫反应,提高植物的抗病性,是生物农药的理想候选。为了研究AMEP蛋白的聚合体状态与金属离子之间的关系,以及蛋白多聚体对其活性的影响,比较了不同浓度Fe^(2+)对AMEP蛋白激发子的聚合程度和活性的影响,设置0.03、0.3、3 g·L^(-1)Fe^(2+)3种浓度梯度的Fe^(2+)与AMEP蛋白混合溶液处理烟草叶片,并通过过敏反应、酶活、灰霉抗病试验对烟草叶片的生理指标进行检测。低浓度Fe^(2+)能够增加AMEP聚合程度提高蛋白活性,从而增强烟草的过敏反应和早期防御反应和某些防御酶的激发,从而增加对灰霉病的抗性;而高浓度Fe^(2+)则会降低蛋白活性。综上,低浓度的Fe^(2+)与AMEP蛋白结合形成了更多适宜其发挥蛋白性能的多聚体,能更好地保存酶解位点以便其发挥其性能,从而提高AMEP蛋白的活性。

蛋白激发子AMEP提高大豆抗旱性的高通量表型分析

为研究蛋白激发子AMEP对大豆抗旱性的提升,以不耐旱大豆品种绥农26为供试材料,经AMEP处理大豆后采用盆栽控水的方式模拟了轻度、中度、重度3种等级的干旱胁迫。利用植物扫描仪、叶绿素仪、光合仪、叶绿素荧光成像仪分析了不同干旱处理下大豆植株的表型,结果表明,在轻度、中度、重度干旱胁迫下,AMEP处理能显著改善大豆的株高、投影叶面积、3D叶面积、透光深度、叶倾角等形态参数;此外,大豆叶片的光合参数、叶绿素含量显著增加,尤其是在严重干旱条件下。其中净光合速率(P_(n))、胞间CO_(2)浓度(C_(i))、蒸腾速率(T_(r))、叶绿素含量分别提高了44.44%、35.29%、38.89%、28.00%;PSⅡ(Φ_(PSⅡ))的实际光化学效率、潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、光合电子转移速率(ETR)分别提高了46.66%、35.00%、25.00%、33.33%。综上所述,蛋白激发子AMEP可以减轻干旱胁迫对大豆幼苗植株生长发育的影响,增强叶片的光合作用,从而提高大豆幼苗的抗旱能力。