24-表油菜素內酯對高山離子芥懸浮細胞抗寒性的影響

劉亞潔, 安黎哲

(1. 蘭州大學草地農業生態系統國家重點實驗室 蘭州大學農業農村部草牧業創新重點實驗室蘭州大學草地農業教育部工程研究中心 蘭州大學草地農業科技學院, 蘭州 730020; 2. 蘭州大學 生命科學學院, 蘭州730000)

低溫是影響和限制植物生長最重要的環境因子之一,植物對低溫的響應涉及不同水平上結構和功能的變化。在低溫脅迫下,植物細胞會通過積累滲透調節物質、調節細胞滲透平衡以緩解低溫對植物體造成的損傷,提高植物的抗寒性[1-2]。脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖是植物細胞內重要的滲透調節物質,這些物質的含量與植物的抗寒性密切相關。苯丙氨酸解氨酶(Phenylalanine ammonia-lyase, PAL)廣泛存在于各種植物和少數微生物中,是苯丙烷類代謝的關鍵酶和限速酶,研究發現低溫可以誘導PAL活性升高[3]。此外, 低溫脅迫誘導了一些基因的啟動和大量表達,這些基因稱為冷誘導基因(Cold-induced genes)或冷調節基因(Cold-regulated genes or cold-responsive genes,COR),它們在提高植物耐低溫能力方面發揮重要作用。

油菜素內酯(Brassinosteroids, BRs)是一類甾醇類植物激素,在植物界中普遍存在,其中24-表油菜素內酯(24-epibrassinolide, EBR)是使用最多、用途最廣泛的一種[4]。BRs對植物許多生理反應起重要作用,如根的延長、花粉管生長、葉的卷曲和偏上性生長、根部生長抑制、誘導乙烯生物合成、激活質子泵、木質部分化以及核酸和蛋白質的合成[5-6]。BRs還可以緩解逆境脅迫對植物造成的傷害,提高植物對逆境脅迫的抗性,特別是在提高植物耐冷性方面表現出了良好的效果[7-8]。……