干旱胁迫对东北红豆杉野生种与栽培种生理与次生代谢的影响

作者：**丹; 李晓红; 张彦文; 刘丹梅

来源：西北农业学报, 2022, 31(08): 958-968.

• 东北红豆杉
• 干旱胁迫
• 野生种
• 栽培种
• 次生代谢

为探究干旱胁迫下东北红豆杉野生种与栽培种生理指标、次生代谢物含量以及相关基因表达量的差异，采用盆栽控水法模拟干旱胁迫环境，测定红豆杉叶片相对含水量、可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素、类胡萝卜素、类黄酮、丙二醛、游离脯氨酸含量及光合参数等指标；采用RT-PCR结合RACE技术克隆抗旱相关基因(TcDBTNBT、AP2、DREB、PsaK)。结果表明，干旱胁迫下，野生东北红豆杉光合参数，即净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶绿素及相关基因( AP2、PsaK及TcDBTNBT)均呈下降趋势且始终高于栽培种，如干旱胁迫至第48天时，野生种Pn值约为栽培种的1.69倍，叶绿素含量约为栽培种的2.23倍；而野生种细胞间隙CO2浓度(Ci)、乳酸脱氢酶(LDH)、葡萄糖激酶(GCK)及细胞色素c(Cyt c)则呈显著上升趋势且始终高于栽培种，Ci值在持续干旱胁迫至第48天时约为栽培种的1.32倍，LDH酶活性在第24天后急剧上升为栽培种的1.24倍，至第48天时约为栽培种的1.37;而东北红豆杉栽培种可溶性糖、可溶性蛋白、类胡萝卜素、类黄酮、脯氨酸、丙二醛、谷胱甘肽等次生代谢物含量以及DREB基因表达量均呈上升趋势且显著高于野生种，栽培种MDA含量干旱胁迫至第48天时，约为栽培种的1.36倍；栽培种谷胱甘肽(GSH)在第32天达到峰值，约为野生种的1.15倍，而后呈下降趋势，至第48天时，约为野生种的1.14倍，栽培种精氨酸和鸟氨酸转氨酶含量第16天时急剧上升，分别为野生种的1.05倍和1.19倍，而栽培种天冬氨酸含量在第24天达到峰值，约为野生种的1.07倍。综上所述，东北红豆杉通过糖类、氨基酸的显著增加来抵御干旱胁迫，磷酸戊糖途径是红豆杉体内重要的葡萄糖代谢途径之一，能量代谢方面野生东北红豆杉显著优于栽培种，从光合参数分析栽培种抵御干旱胁迫的能力不及野生东北红豆杉，而栽培种干旱胁迫应答的次级代谢产物如类黄酮等含量显著高于野生种。

• 单位
  辽东学院