脯氨酸代谢与氧化还原平衡关联机制在水分胁迫下花生共生菌中的解析

【字体: 时间:2025年05月21日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  水分胁迫会影响共生细菌与豆科植物互作。研究人员针对花生共生菌,探究脯氨酸(PRO)在缺水胁迫下的保护机制及其对细胞氧化还原平衡的影响。通过处理两菌株并分析相关基因表达等,发现 PRO 对不同菌株作用有差异,为抗逆研究提供参考。

  
水分胁迫会影响共生细菌,进而改变其与豆科植物的相互作用。本研究旨在阐明脯氨酸(PRO)在花生共生菌中介导的抗缺水保护机制,尤其是其对细胞氧化还原平衡的影响。对花生接种菌株慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)sp. SEMIA 6144 和 Bradyrhizobium sp. C?145 进行 PRO(0–50 mM)处理,以评估参与 PRO 分解代谢的基因(putA)以及抗氧化防御基因过氧化氢酶(katG)和硫氧还蛋白(trx)的转录情况。随后,菌株经受四种条件:(I)对照;(II)50 mM PRO;(III)30 mM 聚乙二醇(PEG 6000)诱导的水分胁迫;(IV)PEG 胁迫与 PRO 处理联合。在 Bradyrhizobium sp. SEMIA 6144 中,PRO 补充增强了 putA 和抗氧化基因的表达。在 PEG 胁迫下,PRO 提高了 Bradyrhizobium sp. C?145 的存活率,但未降低氧化应激标志物。在 Bradyrhizobium sp. SEMIA 6144 中,PEG 胁迫增加了 PRO 水平、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)氧化酶(NOX)活性、过氧化氢(H?O?)和脂质过氧化。PRO 添加减轻了氧化损伤并增强了超氧化物歧化酶活性,表明其对氧化应激的保护作用。两菌株对 PEG 诱导的水分胁迫的氧化和抗氧化反应存在差异。PRO 的潜在益处在 Bradyrhizobium sp. SEMIA 6144 中似乎更为显著,其部分抵消了 PEG 诱导的氧化损伤,凸显了其在胁迫适应中的潜在作用。

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