外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜脯氨酸代谢的影响

为探明外源脯氨酸对盐胁迫下甜瓜脯氨酸代谢的影响，以甜瓜品种‘雪美’为材料采用营养液栽培，对盐胁迫（100 mmol·L-1NaCl）、盐胁迫下添加外源脯氨酸（100 mmol·L-1 NaCl+0.2 mmol·L-1 Proline）以及对照3种处理后甜瓜幼苗叶片脯氨酸（Pro）含量、吡咯啉 5 羧酸合成酶（P5CS）、鸟氨酸转氨酶（OAT）和脯氨酸脱氢酶（ProDH）活性进行测定，并对OAT和ProDH基因进行克隆及半定量表达分析。结果显示：与对照相比较，盐胁迫条件下甜瓜幼苗叶片内Pro含量显著增加，P5CS活性增幅大于OAT活性，OAT基因表达量大部分时段内没有增加，ProDH活性下降，ProDH基因表达量减少；盐胁迫下添加外源脯氨酸进一步使幼苗叶片内Pro含量增加、 OAT、ProDH活性提高、P5CS活性降低，并且使OAT基因表达量迅速增加、ProDH基因表达量先增加后回落。研究表明，盐胁迫条件下，甜瓜幼苗体内脯氨酸积累主要是通过增强脯氨酸的谷氨酸合成途径和抑制脯氨酸降解来实现；适量外源脯氨酸可以增强盐胁迫幼苗脯氨酸的鸟氨酸合成途径，但对谷氨酸合成途径有一定的抑制作用；通过调节合成和降解2种代谢途径进一步提高了脯氨酸含量，从而增强甜瓜幼苗耐盐胁迫能力。