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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。