多胺缓解黄瓜植株盐胁迫伤害的蛋白质基础研究

针对目前设施蔬菜栽培中盐胁迫危害日益严重，多胺作为一类新的植物生理活性物质对缓解植物盐胁迫伤害的生理调节作用愈来愈受人们的关注。本研究采用营养液栽培，准确控制根际生长环境，通过正常营养液、盐胁迫、外源多胺处理黄瓜幼苗，利用高效液相色谱分析植株体内多胺形态和含量的变化；利用同位素化学放射法测定植株体内多胺合成酶活性的动态变化，掌握多胺合成途径中的关键酶；利用蛋白质印迹法、双向电泳及生物信息学等技术，研究多胺合成酶蛋白差异表达、特异蛋白合成及其生理功能鉴定，从蛋白质水平揭示多胺缓解黄瓜盐胁迫伤害的生物学机制。该研究可为通过多胺等外源物质的施用减轻盐胁迫下植物的伤害、提高植物耐盐性提供理论依据，为研制开发提高植物对逆境胁迫适应性的多胺类生长调节类物质和酶剂制品提供基础；对黄瓜等设施作物的抗逆促长栽培和抗逆性品种选育具有重要的理论价值和生产应用前景。

采用营养液栽培，准确控制根际生长环境，通过正常营养液、盐胁迫、外源多胺处理黄瓜幼苗，研究了多胺缓解黄瓜植株盐胁迫伤害的蛋白质基础。结果表明：（1）黄瓜幼苗体内游离态Put向游离态Spd和Spm转化，游离态多胺向结合态和束缚态多胺转化有利于提高植株的耐盐性；（2）盐胁迫诱导ADC、ODC、SAMDC和DAO活性增加，进而促进植株体内多胺含量的积累；（3）外源Spd诱导盐胁迫下黄瓜幼苗内源多胺合成促进多胺积累；（4）外源Spd促使盐胁迫下SAMDC蛋白表达进一步提高；（5）蛋白质组学等研究表明多胺可调节代谢、胁迫防御反应、能量转运和蛋白质合成相关蛋白的差异表达，从而提高植株的盐胁迫耐性；（6）外源Spd在转录水平上调节了盐逆境应答蛋白的基因表达。上述结果表明，盐胁迫下，植株可诱导多胺含量增加抵御盐胁迫伤害，外源多胺促使内源多胺积累增多，诱导了与盐胁迫耐性相关基因和特异蛋白的表达，进而增强植株耐盐性。