外源H2S通过减轻低温光抑制增强黄瓜幼苗耐冷性

作者：周超凡; 吴春涛; 李丹丹; 张晓伟; 毕焕改; 艾希珍

来源：植物生理学报, 2018, 54(03): 411-420.

DOI：10.13592/j.cnki.ppj.2017.0501

• 硫化氢
• 低温胁迫
• 光抑制
• 活性氧
• 光合作用
• 黄瓜

以‘津优3号’黄瓜(Cucumis sativus)为试材,叶面喷施硫化氢(H2S)供体硫氢化钠(NaHS)、H2S合成抑制剂氨氧基乙酸(AOA)、清除剂次牛磺酸(HT)或去离子水(对照),研究H2S对低温下黄瓜幼苗光合作用和抗氧化系统的影响。结果表明:低温胁迫初期,黄瓜幼苗叶片的内源H2S与L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(L/DCD)活性快速升高,4或6 h后降低。随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗的丙二醛(MDA)含量、电解质渗漏率(EL)和冷害指数逐渐增加,NaHS处理的增加幅度明显小于对照,而AOA和HT处理的与对照差异不显著。低温下黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、光下光系统Ⅱ(PSⅡ)实际光化学效率(ΦPSⅡ)和暗下PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm),以及核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)和果糖-1,6-二磷酸酯酶(FBPase)活性逐渐降低,胞间CO2浓度(Ci)和初始荧光(Fo)趋于升高。与对照相比,NaHS处理的Pn、Gs、Tr、RuBPCase和FBPase活性,以及ΦPSⅡ和Fv/Fm均较高,Ci和Fo较低,而AOA和HT处理的气体交换参数、光合酶活性及荧光参数多与对照差异不显著。随着低温胁迫时间的延长,黄瓜幼苗的过氧化物酶(POD)活性逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,以及还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量先升高,后降低。NaHS处理的SOD、POD、CAT、APX和GR活性及GSH和AsA含量明显高于对照,AOA和HT处理的低于对照或与对照差异不显著。由此可见,H2S受低温胁迫诱导,外源H2S可通过减轻低温光抑制增强黄瓜幼苗耐冷性。

• 单位
  东营职业学院; 山东农业大学; 作物生物学国家重点实验室; 农业部