低温和外源NO对铁皮石斛原球茎多糖合成的影响

作者:张开会;高素萍;刘柿良;李巧自;张科燕 刊名:西北植物学报 上传者:于娟

【摘要】以铁皮石斛(Dendrobium officinale)原球茎为材料,研究了低温(4℃)、外源NO(NO供体SNP)以及NO清除剂(cPTIO)和一氧化氮合酶抑制剂(PBITU)对铁皮石斛原球茎中NO含量、蔗糖合成酶(SS)活性、多糖含量以及蔗糖、果糖、葡萄糖等糖含量的影响,以明确低温和內源NO在多糖合成中的关系。结果显示:(1)4℃低温处理下,铁皮石斛原球茎中NO含量显著上升,SS活性升高,蔗糖、果糖和葡萄糖含量增加,多糖含量也得到提高;SNP(0.5mmol·L-1)处理与4℃低温处理具有相似的效果;且低温诱导的铁皮石斛原球茎中SS活性提高和多糖含量的增加时期均在NO大量产生之后、蔗糖的积累早于果糖和葡萄糖。(2)4℃低温+SNP组合处理能够显著提高铁皮石斛原球茎中SS活性、NO含量以及蔗糖、果糖、葡萄糖和多糖含量,它们分别比对照组显著高出了68.04%,96.20%,60.69%、45.64%、66.90%和67.03%,且比低温和SNP单独处理效果都好。(3)PBITU能够部分抑制低温诱发铁皮石斛原球茎中产生NO,抑制率达到77.15%;同时还抑制了低温对铁皮石斛原球茎中SS活性、多糖合成和蔗糖、果糖、葡萄糖积累的促进作用。(4)SNP+cPTIO和4℃+cPTIO处理组中铁皮石斛原球茎SS活性和蔗糖、果糖、葡萄糖、多糖含量及NO水平,且与对照组差异不显著。研究表明,低温和外源NO对铁皮石斛原球茎多糖的合成均具有促进作用,并且低温可诱导铁皮石斛原球茎产生NO,SS活性提高和多糖含量增加与NO产生相关,说明NO是诱导铁皮石斛原球茎多糖合成所必需的信号分子。

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西 北 植 物 学 报 ,2015,35(8):1 626— 1 633 Acta Bot.Borea1.-Occident.Sin. 文章 编号 :1000 4025(201 5)08 1 626 08 低 温和外 源 NO对铁皮石斛原球 茎 多糖合成 的影 响 张开会 ,高 素萍 ,刘柿 良 ,李巧 自 ,张科燕 (1四川农业大学风景园林学院 ,成都 6l1130;2四川农业大学 园林研究所 ,成都 611130) 摘 要 :以铁皮石斛 (Dendrobium ofJicinale)原球茎 为材料 ,研究了低温(4℃)、外源 NO(NO供体 SNP)以及 NO 清除剂 (ePTI())和一氧化氮合酶抑制剂(PBITU)对铁皮石斛原球茎 中 NO含量 、蔗糖合成酶(SS)活性 、多糖含量 以 及蔗糖 、果糖 、葡萄糖等糖含量的影响 ,以明确低 温和内源 NO在多糖合成 中的关系 。结果显 示 :(1)4℃低温 处理 下 ,铁皮石 斛原球茎 中 NO含量显著上升 ,SS活性升 高 ,蔗糖 、果糖和葡萄糖 含量增加 ,多糖含量也 得到提高 ;SNP (0.5 mmol·L )处理与 4℃低温处理具有相似的效果 ;且低温诱导 的铁皮石斛原球茎 中 ss活性提高和多糖含量 的增加时期均在 N()大量产生之后 、蔗糖 的积 累早 于果糖 和葡萄糖 。(2)4℃低温 +SNP组 合处理 能够显 著提高 铁皮石斛原球茎 中 SS活性 、NO含量 以及蔗糖 、果糖 、葡萄糖和多糖含量 ,它 们分别 比对照组显著 高出了 68.o4 , 96.2o ,6o.69 、45.64 、66.9o 和 67.o3 ,且 比低 温和 SNP单独处理效果都好 。(3)PBITU能够部分抑制低 温诱发铁皮石斛原球茎 中产生 NO,抑制率达到 77.15 ;同时还抑制 了低温对铁皮石 斛原球茎 中 ss活性 、多糖合 成 和蔗糖 、果糖 、葡萄糖积 累的促进作用 。(4)SNP+cPTIO和 4℃ +cPTIO处理 组中铁皮 石斛 原球茎 SS活性 和 蔗糖 、果糖、葡萄糖 、多糖 含量 及 NO水平 ,且 与对照组差异不显著。研究表 明 ,低温 和外 源 N()对铁皮 石斛原球 茎 多糖 的合成均具有促进作用 ,并且低温可诱导铁皮石斛 原球茎产 生 NO,SS活性提高 和多糖 含量增 加与 NO产 生 相关 ,说明 NO是诱 导铁 皮石 斛原球茎 多糖合成 所必需 的信号 分子 。 关键词 :低温 ;一 氧化氮 ;铁皮石斛原球茎 ;多糖 ;蔗糖 合成 酶 中图分 类号 :Q945.78;Q257 文献标志码 :A Effects of Low Temperature and Exogenous Nitric Oxide on P0lysaccharide Synthesis in Dendrobium officinale Protocorm ZHANG Kaihui ,GAo Suping ,I IU Shiling ,LI Qiaozi ,ZHANG Keyan (1 Landscape Architecture College of Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,China;2 Institute of Landscape Architec ture of Sichuan Agricultural U niversity。Chengdu 6l1l 30,China) Abstract:In this pap

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