精胺介导的黄瓜耐盐性增强作用及其在调节该过程中H2O2的作用

《Biologia》：Spermidine-mediated enhancement of salt tolerance in cucumber and the role of H2O2 in regulating this enhancement

本研究以黄瓜为材料，通过生理、生化及分子水平分析，发现外源精胺（Spd）可维持ROS稳态、减少膜脂损伤、提高脯氨酸和可溶性蛋白含量，并调控叶绿素合成代谢相关基因及MAPK信号通路基因表达。实验表明，Spd增强的耐盐性被H2O2合成抑制剂DPI和清除剂DMTU有效抑制，证实H2O2介导Spd的耐盐效应。

　　

摘要

精胺（Spd）是一类在植物次生代谢过程中合成的生理活性多胺。大量研究表明，精胺在植物耐盐性中起着重要作用，但其作用机制仍不清楚。过氧化氢（H₂O₂）作为一种重要的信号分子，也在植物耐盐性中发挥着重要作用。本研究以黄瓜为实验材料，从生理、生化和分子层面分析了外源精胺诱导的黄瓜幼苗耐盐性机制。结果表明，与单独使用NaCl处理相比，NaCl + Spd处理能够维持活性氧（ROS）的平衡，减少膜脂质损伤程度，提高脯氨酸和可溶性蛋白的水平，增加气孔开放度，并调节与叶绿素合成和代谢相关的基因表达。同时，NaCl + Spd处理还能维持离子平衡，调节抗坏血酸（ASA）-谷胱甘肽（GSH）循环中相关酶的活性，并增加丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联通路相关基因的表达。然而，与单独使用NaCl + Spd处理相比，NaCl + Spd + 二苯碘化物（DPI，一种H₂O₂合成抑制剂）或二甲基硫脲（DMTU，一种H₂O₂清除剂）的处理会抑制或几乎消除外源精胺对植物盐胁迫的缓解作用。综上所述，我们的数据表明，在盐胁迫条件下喷施外源精胺可以减少盐胁迫造成的损伤，并且H₂O₂在介导外源精胺提高黄瓜耐盐性方面起着关键作用。