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南京林业大学学报(自然版) ›› 2024, Vol. 48 ›› Issue (02): 121-128.

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H2S供体NaHS对渗透胁迫下美国剑麻干旱适应性及抗氧化特性的影响

沈瑒, 狄晶晶, 陈颖, 冯凯, 陆锦玲, 胡宇辰   

  1. 南京林业大学生命科学学院,南方现代林业协同创新中心
  • 发布日期:2024-10-18
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2017YFD0601301); 江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)

  • Published:2024-10-18

摘要: 【目的】美国剑麻(Agave americana)是热带地区一种具有高经济价值的、重要的景天科酸代谢(CAM)植物,研究其干旱适应性可为CAM植物的耐旱机制研究提供理论依据。【方法】通过对美国剑麻进行1.0 mmol/L NaHS (NS)、10%PEG(聚乙二醇,PEG10)、20%PEG (PEG20)、1.0 mmol/L NaHS+10%PEG (NS+PEG10)、1.0 mmol/L NaHS+20%PEG (NS+PEG20)的处理,以不添加PEG和NaHS的处理为对照,研究美国剑麻组培苗对PEG渗透胁迫的响应,以及渗透胁迫下H2S供体NaHS对其渗透调节和抗氧化特性的影响。【结果】美国剑麻组培苗在20%PEG高浓度处理下仍然存活,具有一定的抗旱能力。但植株出现了鲜质量下降(PEG20处理比对照降低了16.6%)、超微结构发生变化、丙二醛(MDA)和H2O2含量增加等受害症状和氧化胁迫反应。然而美国剑麻可以通过增加脯氨酸、可溶性糖的水平调节渗透压,降低胁迫强度。在高浓度PEG存在下,添加NaHS可降低脯氨酸和H2O2含量,从而减少脯氨酸和H2O2的过度积累;通过调节超氧化物歧化酶(SOD)等5种抗氧化酶活性,提高还原型谷胱甘肽(GSH)含量清除活性氧和活性羰基物,降低美国剑麻的脂质过氧化水平,增强其抗逆性。【结论】美国剑麻本身具有一定的耐旱性,H2S能够通过调控美国剑麻的渗透调节和抗氧化水平,使其更加适应干旱的环境。

关键词: 美国剑麻, 渗透胁迫, 硫化氢, 抗旱性, 渗透调节, 抗氧化作用

中图分类号: