Page 173 - 《广西植物》2023年第12期

１２ 期 林欣琪等: γ￣氨基丁酸(ＧＡＢＡ)种子引发缓解辣椒盐胁迫的效果及生理生化的变化 ２ ３ ３ ９

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｉｓ ｐｒｏｖｅｄ ｔｏ ｂｅ ａｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｗａｙ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｃｒｏｐ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅꎬ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ ｐｒｅ￣ｔｒｅａｔｉｎｇ
ｓｅｅｄ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ａｇｅｎｔｓ ｗｈｉｌｅ ｏｂｔａｉｎｉｎｇ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｔｏ ｃｒｏｐ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｔ ｇｒｏｗｉｎｇ ｓｔａｇｅ. Ｇａｍｍａ ａｍｉｎｏ ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ
(ＧＡＢＡ) ｉｓ ａ ｎｏｎ￣ｐｒｏｔｅｉｎ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｉｎｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓꎬ ａｎｄ ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｐｒｏｔｅｃｔｓ ｐｌａｎｔｓ ｆｒｏｍ
ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｓｔｒｅｓｓ. Ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＧＡＢＡ ｐｒｉｍｉｎｇ ｏｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｂｉｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ
ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｉｎ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｒｏｐｓ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＧＡＢＡ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｏｎ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ
(Ｃａｐｓｉｃｕｍ ａｎｎｕｕｍ) ａｒｅ ｓｔｉｌｌ ｕｎｋｎｏｗｎ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ａ ｈｙｂｒｉｄ ｐｅｐｐｅｒ ｖａｒｉｅｔｙ ｏｆ ‘Ｍａｏｓｈｕ ３６０’ Ｃｈａｏｔｉａｎ ｐｅｐｐｅｒ ｗａｓ ｕｓｅｄ
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ａｓ ｍａｔｅｒｉａｌꎬ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｗｉｔｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＧＡＢＡ (０ꎬ １.０ꎬ ２.０ꎬ ４.０ꎬ ６.０ꎬ ８.０ μｍｏｌＬ ) ｏｎ
ｐｌａｎｔ ｂｉｏｍａｓｓꎬ ｌｅａｆ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｓｕｂｓｔａｎｃｅꎬ ｌｅａｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｃａｐａｃｉｔｙꎬ ｌｅａｆ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｎｄ
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ｓｏｄｉｕｍ ｉｏｎ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｌｅａｖｅｓ ａｎｄ ｓｈｏｏｔｓ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｕｎｄｅｒ １００ ｍｍｏｌＬ ＮａＣｌ ｓｔｒｅｓｓ ａｐｐｌｉｅｄ ａｔ
４－６ ｌｅａｆ ｓｔａｇｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｔｈｅ ｂｅｓｔ
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ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ＧＡＢＡ ｆｏｒ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ ｗａｓ ６.０ μｍｏｌＬ ꎬ ｗｈｉｃｈ ｇｒｅａｔｌｙ ｂｏｏｓｔｅｄ ｔｈｅ ｂｉｏｍａｓｓ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ ｐｌａｎｔｓ
ｕｎｄｅｒ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ. (２) Ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ＧＡＢＡ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ ｗｅｒｅ ｆｕｒｔｈｅｒ ａｎａｌｙｚｅｄ. Ｓｅｅｄ
ｐｒｉｍｉｎｇ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｌｅａｆ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ ａｎｄ ｐｒｏｌｉｎｅꎬ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｔｈｅ ｌｅａｆ ｃｏｎｔｅｎｔｓ ｏｆ
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Ｏ ａｎｄ ｍａｌｏｎｄｉａｌｄｅｈｙｄｅ (ＭＤＡ)ꎬ ｅｎｈａｎｃｅｄ ｔｈｅ ｌｅａｆ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｓｕｐｅｒ ｏｘｉｄｅ ｄｉｓｍｕｔａｓｅ
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(ＳＯＤ)ꎬ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ( ＰＯＤ)ꎬ ｃａｔａｌａｓｅ ( ＣＡＴ) ａｎｄ ａｓｃｏｒｂａｔｅ ｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ ( ＡＰＸ)ꎬ ａｎｄ ｒａｉｓｅｄ ｓｅｖｅｒａｌ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ
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ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｍｅｔｒｉｃｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｆ ′/ Ｆ ′ꎬ ｑＰ＿Ｌｓｓꎬ ＱＹ＿Ｌｓｓꎬ ＮＰＱ＿Ｌｓｓ ａｎｄ Ｒｆｄꎬ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ Ｋ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ Ｋ / Ｎａ ｒａｔｉｏ ｉｎ
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ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｓｔｅｍｓ. (３) Ｆｏｒ ａ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ＧＡＢＡ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ
ｏｆ ｐｅｐｐｅｒꎬ ｇｒｅｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｇｒｅｙ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓꎬ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｗｉｔｈ ＧＡＢＡ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ａｌｌｅｖｉａｔｅｄ ｓａｌｔ ｓｔｒｅｓｓ ｔｏ ｐｅｐｐｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｂｙ ｂｏｏｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｅｎｚｙｍｅｓ ＰＯＤ ａｎｄ ＣＡＴ ａｓ ｗｅｌｌ
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ａｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇ ｗｉｔｈ ６.０ μｍｏｌＬ ＧＡＢＡ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ
ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓꎬ ｐｒｏｂａｂｌｙ ｂｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ａｎｄ ｏｓｍｏｔｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｉｅｓ ｏｆ ｐｅｐｐｅｒ ｐｌａｎｔｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: γ￣ａｍｉｎｏｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ ( ＧＡＢＡ)ꎬ Ｃａｐｓｉｃｕｍ ａｎｎｕｕｍ ( ｐｅｐｐｅｒ)ꎬ ｓｅｅｄ ｐｒｉｍｉｎｇꎬ ｓａｌｔ ｔｏｌｅｒａｎｃｅꎬ ｇｒｅｙ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ

近年来ꎬ全球已有 １.１×１０ ｈｍ 陆地表面受到 激素平衡、激活抗氧化系统、调节渗透势以及排斥
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盐渍化 的 影 响ꎬ 我 国 盐 渍 土 总 面 积 达 ３. ６９ × １０ 有毒离子等( Ｎｅｔｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００５ꎻ Ａｂｄｅｌ Ｌａｔｅｆ ｅｔ ａｌ.ꎬ
ｈｍ ꎬ盐渍化已成为农业可持续生产的重要障碍 ２０１９)ꎮ
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(杨劲松等ꎬ２０２２)ꎮ 土壤盐分作为一种非生物胁 种子引发是一种新兴的、提高植株生长发育
迫因子ꎬ主要通过降低种子萌发率、影响植株活 期逆境抗性的种子处理技术ꎬ其作用机制目前尚
力、细胞离子稳态和代谢途径来对作物产量产生 不清楚ꎬ可能是通过控制种子的有限活化或逆境
不利 影 响 ( Ｓｈａｂａｌａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６ꎻ Ｅｌｂａｄｒｉ ｅｔ ａｌ.ꎬ 驯化ꎬ改变基因的表达模式ꎬ使之处于耐受逆境的
２０２１)ꎮ 辣椒( Ｃａｐｓｉｃｕｍ ａｎｎｕｕｍ) 是重要的茄果类 准备状态( 李洁等ꎬ２０１６)ꎮ 种子引发可激活应激
蔬菜ꎬ在我国的种植面积超过 ２.１ × １０ ｈｍ ( 邹学 反应系统ꎬ使种子在暴露于未来的胁迫时ꎬ具有
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校等ꎬ２０２０)ꎮ 辣椒对盐度敏感或中等敏感ꎬ生长 “交叉耐受性”(Ｂｈａｎｕｐｒａｋａｓｈ ＆ Ｙｏｇｅｅｓｈａꎬ ２０１６)ꎮ
发育过程中受到的盐胁迫会导致产量降低和果实 目前ꎬ种子引发作为一种实用、经济、低风险、无生
品质下降( 胡华冉等ꎬ２０２２)ꎮ 国内外学者对盐逆 物安全风险的栽培措施ꎬ不但能够改善逆境下种
境的作用机制进行了广泛研究ꎬ目前主要认为盐 子的萌发和出苗( Ｍｉｇａｈｉｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎬ而且可通

分会 直 接 或 间 接 地 引 起 活 性 氧 ( ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ 过记忆效应提高植株生长发育期的逆境抗性ꎬ这
ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ＲＯＳ)的过量积累和氧化胁迫(Ａｂｄｅｌ Ｌａｔｅｆ ＆ 种记忆效应甚至可遗传(Ｍａｒｇａｒｅｔｅ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９)ꎮ
Ｈｅꎬ ２０１４)ꎬ造成离子毒性和营养失衡ꎬ限制水分 γ￣氨基丁酸( γ￣ａｍｉｎｏｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄꎬＧＡＢＡ) 是一
吸收、降低光合效率ꎬ最终导致生长发育不良或植 种非蛋白四碳氨基酸ꎬ由谷氨酸脱羧或二胺氧化

株死亡( Ｃｕａｒｔｅｒｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００６ꎻ Ａｆｚａｌ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００８ꎻ 酶降解多胺产生的新型植物生长调节物质( Ｗａｎｇ
Ｎｏｕｍａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 植物可采用多种机制应对 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 植株在逆境胁迫时ꎬＧＡＢＡ 可在细
盐胁迫ꎬ如调节气孔、维持细胞膜的完整性、改变 胞中快速积累ꎬ通过提高抗氧化应激反应ꎬ调节碳