脯氨酸代谢在扁豆咪唑乙烟灵耐受性中的作用机制研究

《Journal of Crop Health》：Role of Proline Metabolism in Imazethapyr Tolerance of Lentil (Lens Culinaris Medik.)

本研究针对杂草危害扁豆生产问题，探讨了咪唑乙烟灵胁迫下脯氨酸代谢的关键调控机制。通过比较耐受型（LL1397/LL1612）与敏感型（FLIP2004-7L/PL07）基因型，发现耐受型通过提升P5CS和OAT酶活性、抑制ProDH活性维持脯氨酸稳态，从而促进胁迫恢复与籽粒发育，为扁豆抗除草剂育种提供新靶点。

　　

杂草侵扰严重制约扁豆生产力，亟需有效的防控策略。咪唑乙烟灵（IM）作为一种选择性除草剂，通过抑制支链氨基酸生物合成途径的关键酶——乙酰乳酸合成酶来控制杂草。本研究系统比较了IM施用与杂草胁迫下，耐受型（LL1397和LL1612）与敏感型（FLIP2004-7L和PL07）扁豆基因型在脯氨酸代谢方面的差异。结果表明：耐受基因型表现出更高的Δ¹-吡咯啉-5-羧酸合成酶（P5CS）活性，同时鸟氨酸氨基转移酶（OAT）活性显著增强；此外，脯氨酸脱氢酶（ProDH）活性的降低有助于维持脯氨酸稳态，这种代谢调控模式能有效促进胁迫恢复，支持除草剂胁迫下耐受基因型的生长发育、籽粒灌浆和种子形成。该研究首次揭示了脯氨酸代谢在除草剂耐受性中的核心作用，为扁豆抗逆育种提供了创新理论依据。