硫是植物生长发育过程中所必需的营养元素,是维生素、多肽、含硫氨基酸以及许多次级代谢产物的组成成分。硫代葡萄糖苷(glucosinolates,GS),简称硫苷,是一类广泛存在于十字花科植物中的重要含氮和硫的次生代谢产物,缺硫胁迫很大程度上阻碍了植物的生长发育,使植物体内半胱氨酸、谷胱甘肽、甲硫氨酸、3’磷酸腺苷5’磷酸酰胺等硫还原同化产物不能有效合成,导致硫苷合成受阻。谷胱甘肽(Glutathione,GSH)是一种具有重要生理功能的生物活性物质,不仅为硫苷合成提供原料,也可能参与硫苷合成调控。本研究以小白菜为试验材料,缺硫胁迫(S0.02mM)17d后,用25mg/L的还原型谷胱甘肽(GSH)和25mg/L的氧化型谷胱甘肽(GSSG)分别喷施小白菜叶片,通过研究外源谷胱甘肽处理对缺硫胁迫下小白菜生长量、谷胱甘肽代谢、硫苷合成以及初生硫代谢的变化情况,综合分析外源谷胱甘肽处理对缺硫胁迫下小白菜硫苷生物合成的影响以及可能的调控途径,主要有以下结论:(1)短期缺硫胁迫对小白菜地上部生长影响不显著,显著促进了小白菜地下部生长;缺硫胁迫显著减少了小白菜地上部多数单个硫苷组分含量以及硫苷合成关键基因表达量,对总脂肪族和总吲哚族硫苷含量影响不显著,减少了芳香族硫苷含量,因此,总硫苷含量下降;显著降低了小白菜BcGSH1基因表达量、Cys和GSH含量、γ-ECs、GR和GST活性,但初生硫代谢基因表达上调,Bc APK基因表达量下降。(2)外源喷施25 mg/L的GSH对缺硫胁迫下小白菜地上部生长影响不显著,但地下部鲜重和干重的增长有一定的延缓,大部分硫苷合成关键基因呈现不同程度的先上调后下降的趋势,促进了芳香族和部分脂肪族以及吲哚族硫苷合成,但也抑制了部分脂肪族和吲哚族硫苷合成,因此总硫苷含量下降;显著增加了缺硫胁迫下小白菜Cys和GSH含量,GR、GPx和GST活性增强,BcGSH1和初生硫代谢基因表达量短暂上升后下降。(3)外源GSSG处理与GSH处理结果类似,对缺硫胁迫小白菜地上部生长影响不显著,但地下部鲜重和干重的增长有一定的延缓,上调了缺硫胁迫下小白菜大部分硫苷主要合成基因表达量,芳香族和部分脂肪族硫苷含量有所上升,但没有达到显著水平,促进了芳香族硫苷合成,显著降低了总吲哚族硫苷和总硫苷含量;Cys和GSH含量上升,GR和GST活性增强,对初生硫代谢没有显著影响,BcAPK基因表达量短暂上升后下调。(4)外源GSH和GSSG处理可以作为硫的来源通过调节初生硫代谢基因表达,增加小白菜体内Cys和GSH含量,增加GR、GPx和GST活性,缓解缺硫胁迫,外源喷施GSH比喷施GSSG效果更佳。