外源甜菜碱处理对干旱胁迫下半夏氮代谢及相关酶活性的影响

为探讨喷施外源甜菜碱溶液对干旱胁迫下半夏体内相关次生代谢产物及氮代谢相关酶活性的影响,采用盆栽控水法研究了外源甜菜碱对D(干旱处理,含水量35%±2%)、D₂₀(干旱处理并加喷20 mmol/L的甜菜碱)、D₄₀(干旱处理并加喷40 mmol/L的甜菜碱)各处理组半夏体内谷氨酸合酶(GOGAT)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性、谷氨酸脱氢酶(GDH)活性、硝态氮、可溶性蛋白、总生物碱、鸟苷和腺苷含量的变化规律。结果表明随着干旱胁迫时间的增加,D₄₀中GOGAT活性及GS活性降低幅度均小于D、D₂₀,GDH活性呈先升高后降低的趋势,对照组(CK组,含水量75%±2%)变化不明显。在处理第9~27天时,D₄₀与D₂₀相比,总生物碱含量分别提高了6.3%,10.3%,12.3%,差异显著。腺苷和鸟苷含量随时间增加呈上升趋势,且D₄₀含量均高于D₂₀,CK组含量最高,腺苷在第27天时有降低趋势。在第27天时,D₄₀可溶性蛋白含量分别比D、D₂₀提高了7.3%和3.1%。表明40 mmol/L的外源甜菜碱溶液能提高干旱胁迫条件下氮代谢相关酶的活性,从而加快无机氮的同化,有利于促进次生代谢物质的积累,同时也增强了半夏抵御干旱胁迫的能力。     

外源NO对半夏组培苗次生代谢的调控

为了探究外源NO对半夏体内次生代谢的调控机制,以半夏组培苗为材料,研究在喷洒不同浓度SNP(NO供体)后体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性、谷氨酸合酶(GOGAT)活性、谷草转氨酶(GOT)活性、总生物碱质量分数和鸟苷质量分数的变化和规律.结果表明:不同浓度SNP均能提高半夏组培苗体内苯丙氨酸解氨酶(PAL)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷草转氨酶(GOT)活性,增加次生代谢产物总生物碱和鸟苷质量分数.其中,1 mmol/L SNP处理组在第24天时效果最好,总生物碱及鸟苷质量分数分别比对照增加了66.1％,188.3％.外源NO可能通过提高半夏组培苗体内PAL,GOGAT,GOT活性,加速无机氮的同化及转化效率,提供更多的代谢前体物以促进总生物碱及鸟苷积累.     

半夏光合生理特性及总生物碱对增强UV-B的响应

为研究增强UV-B对半夏的光合作用、氮代谢、有效成分质量分数的调控作用,以半夏为实验材料,测定CK(自然光),LU (0.10 W/m2),MU (0.20 W/m2),HU (0.30 W/m2)4种不同UV-B处理强度下半夏叶片光合色素、叶绿素荧光参数、氮代谢关键酶活性、可溶性蛋白质量分数、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性以及半夏块茎中总生物碱质量分数.结果表明:与对照组(CK)比较,HU胁迫处理下,半夏叶片中光合色素、原初光能转化效率(Fv/Fm)、实际光合效率(Yield)、光化学猝灭系数(qP)、电子传递效率(ETR)、谷氨酰胺合成酶(GS)及谷氨酸合成酶(GOGAT)活性、可溶性蛋白质量分数显著降低,初始荧光(F0)、非光化学猝灭系数(qN)、PAL酶活性显著上升;半夏块茎中总生物碱质量分数HU组略有增加,而MU组显著减少.可见,高强度UV-B辐射处理下半夏块茎中总生物碱质量分数略有增加,但是显著抑制半夏叶片光合作用及氮代谢过程,MU处理不利于半夏块茎中总生物碱的积累.为利于半夏叶片光合作用、氮代谢,同时考虑决茎中生物碱质量分数,半夏人工栽培应选择UV-B强度较弱的环境.