外源谷胱甘肽喷施对缺硫胁迫下小白菜谷胱甘肽代谢的影响

[目的]硫是植物生长发育过程中所必需的营养元素,缺硫会阻碍植物生长发育,研究外源谷胱甘肽(GSH)对缺硫胁迫下小白菜GSH代谢的影响,为利用外源GSH减轻缺硫胁迫对植物造成的伤害提供理论依据.[方法]以小白菜为试验材料,采用营养液栽培方法,设正常供硫并喷施蒸馏水对照(CK)、缺硫喷施蒸馏水(H2O)、缺硫喷施25 mg/L的还原型谷胱甘肽(GSH)和缺硫喷施25 mg/L的氧化型谷胱甘肽(GSSG)4个处理.喷施处理在缺硫培养17天时进行,在喷施处理后0、2、4、8、24 h,取样测定小白菜GSH合成关键基因BcGSH1表达量;在喷施处理0、24、48、72 h后,取样测定γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(γ-ECs)活性、内源GSH和GSSG含量及GSH还原酶(GR)、GSH过氧化物酶(GPx)和GSH硫转移酶(GST)活性.[结果]与CK相比,缺硫显著降低了小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR和GST活性,提高了GPx活性;外源喷施GSH能够显著提高缺硫胁迫下小白菜BcGSH1表达量、GSH含量及γ-ECs、GR、GPx和GST活性;外源喷施GSSG后,缺硫胁迫下小白菜GSH含量、GSSG含量和γ-ECs活性仅短暂上升,GR和GST活性显著增强,GPx活性最终减弱.[结论]缺硫胁迫下,小白菜能够吸收外源喷施的GSH和GSSG,并诱导GSH合成酶活性增强,外源喷施GSH还会诱导细胞内GSH代谢3个关键酶GR、GPx和GST活性增强,显著缓解缺硫胁迫对小白菜造成的损伤;而外源喷施GSSG则诱导GR和GST活性增强,GPx活性降低,维持细胞不被继续氧化,一定程度上缓解因缺硫胁迫对机体造成的损伤.