Page 111 - 《广西植物》2025年第10期

１０ 期 钟楚等: 铝胁迫对穿心莲抗氧化能力和碳氮代谢的影响 １ ８ ４ １

究中ꎬ铝胁迫下 ＢＣＡＡ(缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸)
含量显著增加ꎬ可能是蛋白质降解和下游氨基转移 参考文献:
酶受到抑制的共同结果ꎮ 通过以上分析可知ꎬ铝胁
迫造成穿心莲氨基酸代谢紊乱ꎬ影响了穿心莲的抗 ＢＲＥＮＮＡＮ Ｔꎬ ＦＲＥＮＫＥＬ Ｃꎬ １９７７. Ｉｎｖｏｌｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ
氧化能力ꎮ 外源补充氨基酸可以提高植物的抗逆 ｐｅｒｏｘｉｄｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｎｅｓｃｅｎｃｅ ｉｎ ｐｅａｒ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ
Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙꎬ ５９: ４１１－４１６.
能力ꎬ促进植物在逆境下的生长(Ｃａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ
ＣＡＯ ＸＣꎬ ＺＨＯＮＧ Ｃꎬ ＺＨＵ ＬＦꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７. Ｇｌｙｃｉｎｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ
本研究结果为穿心莲抗铝毒害的调控奠定了理论
ｃｏｌｄ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｉｎ ｒｉｃｅ ｖｉａ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎ ｕｐｔａｋｅꎬ
基础ꎬ但能否通过外源补充氨基酸营养以纠正相应 ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓꎬ ａｎｄ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ [Ｊ]. Ｐｌａｎｔ
的代谢通路来提高穿心莲对铝胁迫的抗性ꎬ仍需要 Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ １１２: ２５１－２６０.

进一步的研究加以证实ꎮ ＣＨＥＮ ＤＪꎬ ＷＡＮＧ Ｐꎬ ＰＡＮＧ ＸＬꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４. Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ
－
光合作用是植物受铝胁迫伤害的另一个主要 ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＮＯ ３ ｕｐｔａｋｅ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ａｌ￣ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｂｌａｃｋ
代谢过程( 赵会娥等ꎬ２００８)ꎮ 植物光合作用对环 ｓｏｙｂｅａｎ ｕｎｄｅｒ Ａｌ ｓｔｒｅｓｓ [Ｊ]. Ｓｏｙｂｅａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅꎬ ３３(６): ８７０－
８７５. [陈东杰ꎬ 王平ꎬ 庞晓璐ꎬ 等ꎬ ２０１４. 铝胁迫下不同耐
境胁迫较为敏感ꎬ环境胁迫通过影响植物气孔和
铝性黑大豆硝态氮吸收机理研究[Ｊ]. 大豆科学ꎬ ３３(６):
非气孔因素抑制光合作用( 高冠龙等ꎬ２０１８)ꎮ 本
８７０－８７５.]
研究中在铝胁迫处理 ３ ｄ 时ꎬ虽然光合速率没有受 ＤＡＩ Ｙꎬ ＣＨＥＮ ＳＲꎬ ＣＨＡＩ Ｌꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１９. Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ
到显著影响ꎬ但是气孔导度和胞间 ＣＯ 浓度都下 ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ Ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｉｓ ｐａｎｉｃｕｌａｔａ ａｎｄ ｉｔｓ
２
降ꎮ 处理 ７ ｄ 后ꎬ随着 Ａｌ 浓度的增加ꎬ净光合速 ｍａｊｏｒ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ [ Ｊ]. Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ
３＋
率和气孔导度的下降幅度增加ꎬ而胞间 ＣＯ 浓度却 Ｆｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎꎬ ５９(Ｓｕｐｐｌ. １): Ｓ１７－Ｓ２９.
２
ＤＥＮＧ ＸＸꎬ ＬＩ ＹＭꎬ ＹＡＯ ＫＳꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２２. Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｔｈｅ
没有显著变化ꎬ说明随着铝胁迫处理时间的延长
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｐｌａｎｔ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｔｏ ａｃｉｄ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｔｒｅｓｓ
和 Ａｌ 浓度的增加ꎬ非气孔因素对穿心莲光合作用
３＋
[Ｊ]. Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬ ３８ ( ８): ２７５４ －
的影响增大ꎮ 光合作用的减弱直接影响碳水化合 ２７６６. [邓晓霞ꎬ 李月明ꎬ 姚堃姝ꎬ 等ꎬ ２０２２. 植物适应酸铝
物的产生及下游糖酵解和有机酸的代谢ꎮ 有机酸 胁迫机 理 的 研 究 进 展 [ Ｊ]. 生 物 工 程 学 报ꎬ ３８(８):
在植物耐铝胁迫中具有重要作用ꎬ苹果酸、柠檬酸 ２７５４－２７６６.]
等有机酸可以螯合 Ａｌ 以减弱其活性ꎬ在体外可减 ＤＯＮＧ ＹＱꎬ ＺＨＯＵ ＺＹꎬ ＴＡＯ ＧＸꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４.Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ
３＋
＋
少植物对 Ａｌ 的吸收ꎬ在体内则可以将 Ａｌ 贮存在 ｐｌａｓｍａ ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｈ － ＡＴＰａｓｅ ｇｅｎｅｓ ｏｎ ｎｉｔｒａｔｅ ｎｉｔｒｏｇｅｎ
３＋
３＋
ｕｐｔａｋｅ ｉｎ ｒｉｃｅ ｕｎｄｅｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｔｒｅｓｓ [Ｊ]. Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎｕｃｌｅａｒ
液泡中ꎬ以减少对植物的伤害( 邓晓霞等ꎬ２０２２)ꎮ
Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ ３８(６): １２０５－１２１１. [董雅群ꎬ 周泽
伴随着光合作用的下降ꎬ穿心莲叶片中苹果酸脱
仪ꎬ 陶光喜ꎬ 等ꎬ ２０２４. 质膜 Ｈ －ＡＴＰａｓｅ 基因对铝胁迫下
＋
氢酶和苹果酸酶活性降低ꎬ导致苹果酸和柠檬酸
水稻硝态氮吸收的调控作用[ Ｊ]. 核农学报ꎬ ３８(６):
含量下降ꎮ 结果表明ꎬ铝胁迫通过影响穿心莲光 １２０５－１２１１.]
合作用减少同化物的供应ꎬ并进一步通过损伤代 ＧＡＯ ＧＬꎬ ＦＥＮＧ Ｑꎬ ＺＨＡＮＧ ＸＹꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８. Ａｎ ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ
谢酶活性而减少苹果酸和柠檬酸的合成ꎬ不利于 ｓｔｏｍａｔａｌ ａｎｄ ｎｏｎ￣ｓｔｏｍａｔａｌ ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ ｔｏ ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ
ｐｌａｎｔｓ [Ｊ]. Ａｒｉｄ Ｚｏｎｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈꎬ ３５(４): ９２９－９３７. [高冠
穿心莲对铝胁迫的耐性ꎮ
龙ꎬ 冯起ꎬ 张小由ꎬ 等ꎬ ２０１８. 植物叶片光合作用的气孔
综上所述ꎬ穿心莲对铝胁迫较为敏感ꎬ铝胁迫
与非 气 孔 限 制 研 究 综 述 [ Ｊ]. 干 旱 区 研 究ꎬ ３５(４):
造成穿心莲碳氮代谢紊乱ꎬ一方面抑制其光合作
９２９－９３７.]
用和有机酸代谢ꎬ可能降低了植株对 Ａｌ 的螯合能
３＋
ＧＡＯ ＸＦꎬ ＧＵＯ ＴＸꎬ ＴＡＮＧ ＸＬꎬ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１６. Ａｌ￣ｉｎｄｕｃｅｄ
力ꎬ另一方面则抑制氮吸收、同化和蛋白质、氨基 ｈｙｄｒｏｘａｍａｔｅｓ ｃｙｃｌｉｃ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｒｏｏｔｓ ｔｏ ｒｅｓｉｓｔ Ａｌ ｔｏｘｉｃｉｔｙ
酸合成ꎬ促进蛋白质和氨基酸降解ꎬ诱导铵的积 ｉｎ ｍａｉｚｅ [Ｊ]. Ｓｃｉｅｎｔｉａ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａ Ｓｉｎｉｃａꎬ ４９(１１): ２０６３－
累ꎬ降低抗氧化能力ꎬ最终导致植物生长受到抑制 ２０７１. [高小凤ꎬ 郭添香ꎬ 唐新莲ꎬ 等ꎬ ２０１６. 铝胁迫诱导
甚至死亡ꎮ 因此ꎬ在穿心莲种植中应选择 ｐＨ>５ 的 根系分泌异羟肟酸及其对玉米抵御铝毒害的作用[Ｊ]. 中
土壤ꎬ以降低铝胁迫风险ꎬ并避免种植过程中土壤 国农业科学ꎬ ４９(１１): ２０６３－２０７１.]
ＨＵＡＮＧ Ｔꎬ ＪＡＮＤＥＲ Ｇꎬ ２０１７. Ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ￣ｒｅｇｕｌａｔｅｄ ｐｒｏｔｅｉｎ
酸化ꎮ 本研究结果对通过外源物质调控穿心莲的
ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｃａｕｓｅｓ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｔｒｅｓｓ￣ｉｎｄｕｃｅｄ ａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ
铝胁迫耐性ꎬ以及耐铝胁迫穿心莲品种的选育具
ｂｒａｎｃｈｅｄ￣ｃｈａｉｎ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄｓ ｉｎ Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ ｔｈａｌｉａｎａ [ Ｊ].
有一定的理论指导作用ꎮ Ｐｌａｎｔａꎬ ２４６(４): ７３７－７４７.