等渗NaCl和Ca(NO3)2胁迫对黄瓜植株蛋白质组、氮代谢及果实产量和品质的影响

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CBN_cntjlz
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黄瓜作为一种重要的园艺作物,因为其根系细弱,且喜肥不耐肥,因此非常容.易发生盐害。土壤次生盐渍化已成为影响设施黄瓜生产的主要障碍之一,在设施栽培土壤中,主要的阳离子和阴离子分别是Ca2+和NO3-,但是在海边或陆地,主要的阳离子和阴离子分别是Na+和Cl-前人关于设施土壤盐渍化对蔬菜作物伤害的研究多集中于单一盐胁迫、表观的生长和生理现象,而对NaCl和Ca(NO32 2种胁迫的比较研究方面探讨甚少,因此,本研究以耐盐性较弱的黄瓜品种’津春2号,为试材,采用营养液栽培,比较了 84 mmol·L-1NaCl和56 mmol·L-1 Ca(NO32等渗盐胁迫对黄瓜植株生长、黄瓜幼苗根系蛋白质组、氮代谢相关酶活性及表达、果实产量及品质影响的差异。主要研究结果如下:1.等渗NaCl和Ca(NO32胁迫显著抑制黄瓜植株苗期和结果期的生长,且NaCl胁迫对植株伤害的程度程度远大于Ca(NO32胁迫。NaCl胁迫下,黄瓜幼苗叶片和根系中的可溶性蛋白含量降低,而Ca(NO32胁迫下黄瓜幼苗叶片和根系中的可溶性蛋白含量上升。SDS-PAGE电泳分析表明,盐胁迫引起叶片和根系中蛋白条带出现明显变化。进一步双向电泳分析发现有43个蛋白点的相对容量发生变化,33个点通过串联质谱鉴定成功,它们分别属于抗氧化与胁迫防御、能量与代谢、氨基酸代谢、蛋白合成及折叠与降解、细胞壁相关、信号转导及其他功能。黄瓜幼苗可通过调节参与抗氧化与胁迫防御,SAMs的合成,氨基酸代谢,蛋白合成、折叠与降解的蛋白质来抵抗Ca(NO32胁迫,通过调节参与抗氧化与胁迫防御、蛋白合成和细胞壁相关的蛋白质来抵抗NaCl胁迫。2.NaCl胁迫下黄瓜幼苗叶和根硝态氮含量显著降低,铵态氮含量显著升高;而Ca(NO32胁迫下硝态氮含量显著升高,铵态氮含量显著降低。等渗NaCl和Ca(NO32胁迫下黄瓜幼苗叶和根中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)的活性和基因表达均显著下降;而Ca(NO32胁迫下,他们的活性和基因表达量相对较高。Ca(NO32胁迫下,黄瓜叶和根中谷氨酸脱氢酶(GDH)活性上升,但NaCl胁迫下黄瓜叶和根中GDH活性降低。等渗NaCl和Ca(NO32胁迫下黄瓜幼苗叶和根中脯氨酸(Pro)含量均升高,而Ca(NO32胁迫下,他们的含量相对较高。因此,Ca(NO32胁迫可以通过促进NH4+的降解,激活GDH途径,促进氮代谢和诱导Pro的合成来促进植物的生长,从而表现出比等渗NaCl胁迫更强的生长潜力.3.盐胁迫显著抑制了黄瓜果实的生长。对果实品质的测定表明,盐胁迫降低了还原性Vc、可溶性蛋白和可溶性糖含量,升高了游离氨基酸、可滴定酸和可溶性固形物含量。总体而言,NaCl胁迫对黄瓜果实的伤害程度大于等渗的Ca(NO32胁迫.
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