外源γ-氨基丁酸(GABA)对低氧胁迫下甜瓜幼苗根系GABA代谢及氨基酸含量的影响

Influence of exogenous γ-aminobutyric acid (GABA) on GABA metabolism and amino acid contents in roots of melon seedling under hypoxia stress

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摘要采用水培法,通过准确控制营养液溶氧浓度,研究了外源γ-氨基丁酸(GABA)对低氧胁迫0～8d‘西域一号’甜瓜幼苗根系GABA代谢及氨基酸含量的影响.结果表明:与通气对照相比,低氧处理的甜瓜幼苗正常生长受到严重抑制,其根系谷氨酸脱羧酶(GAD)、谷氨酸脱氢酶(GDH)、谷氨酸合成酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天门冬氨酸氨基转移酶(AST)活性以及GABA、丙酮酸、丙氨酸、天冬氨酸含量均显著提高,而谷氨酸和α-酮戊二酸含量在处理4～8d均显著降低.与低氧处理相比,外源GABA处理有效缓解了低氧胁迫对幼苗根系生长的抑制作用,同时甜瓜根系内源GABA、谷氨酸、α-酮戊二酸、天冬氨酸含量显著提高,但GAD、GDH、GOGAT、GS、ALT、AST活性在整个处理过程中均显著降低,丙酮酸和丙氨酸含量也显著降低.低氧同时添加GABA和γ-乙烯基-γ-氨基丁酸(VGB)处理显著降低了低氧胁迫下GABA的缓解效应.低氧胁迫下外源GABA被植物根系吸收后,通过反馈抑制GAD活性维持较高的Glu含量,保持植物体内碳、氮代谢平衡,维持正常生理代谢,从而缓解低氧胁迫对甜瓜幼苗的伤害.