黄土高原冰草叶片抗坏血酸和谷胱甘肽合成及循环代谢-植物生态学报.pdfVIP

植物生态学报 2011, 35 (6): 653–662 doi: 10.3724/SP.J.1258.2011.00653 Chinese Journal of Plant Ecology 黄土高原冰草叶片抗坏血酸和谷胱甘肽合成及循 环代谢对干旱胁迫的生理响应 1,2 1 1* 单长卷 韩蕊莲 梁宗锁 1西北农林科技大学生命学院, 陕西杨凌 712100; 2河南科技学院生命科技学院, 河南新乡 453003 摘 要 通过盆栽实验, 对干旱胁迫下黄土高原地区冰草(Agropyron cristatum) 叶片的抗坏血酸和谷胱甘肽合成及循环代谢 相关酶及物质含量进行了研究。结果表明: 冰草可以通过增强叶片的抗坏血酸和谷胱甘肽合成及循环代谢酶: 抗坏血酸过氧 化物酶、谷胱甘肽还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、L-半乳糖酸-1, 4- 内酯脱氢酶和γ-谷氨酰半胱氨酸 合成酶活性, 维持植物体内抗坏血酸和谷胱甘肽水平及氧化还原状态, 从而抵御干旱造成的氧化胁迫。但叶片抗坏血酸和谷 胱甘肽合成及循环代谢对不同水平干旱胁迫的响应, 随胁迫时间的延长而不同。在胁迫24天以前, 严重干旱下叶片的抗坏血 酸和谷胱甘肽合成及循环代谢增强较显著; 在胁迫24天后, 由于该胁迫下植物所遭受的氧化胁迫较为严重, 叶片中上述6种 酶的活性均呈降低趋势。而在中度干旱下叶片抗坏血酸和谷胱甘肽合成及循环代谢相关的6种酶在整个胁迫过程中均保持较 高的活性。这说明, 冰草能够长时间有效地抵御中度干旱所造成的氧化胁迫, 但只能在一定时间范围内有效地抵御严重干旱 所造成的氧化胁迫, 胁迫时间延长则会降低其抵御严重干旱的能力。 关键词 冰草, 抗坏血酸, 干旱胁迫, 谷胱甘肽, 黄土高原 Responses to drought stress of the biosynthetic and recycling metabolism of glutathione and ascorbate in Agropyron cristatum leaves on the Loess Plateau of China 1,2 1 1* SHAN Chang-Juan , HAN Rui-Lian , and LIANG Zong-Suo 1College of Life Sciences, Northwest A F University, Yangling, Shaanxi 712100, China; and 2School of Science and Technology, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang, Henan 453003, China Abstract Aims Our objective was to clarify the mechanism of drought tolerance for Agropyron cristatum on the Loess Plateau of China through investigation of drought stress on the biosynthetic and recycling metabolism of glu- tathione and ascorbate in leaves. Methods We investigated the levels and redox status of glutathione and ascorbate and the activities of galac- tonolactone de