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[9]
。例如 , 甜菜碱
。此外 Farooq
可以抵消盐对 PSⅡ 补救的抑制作用 整性并提高不饱和脂肪酸比例
[ 20 ]
[ 19 ]
; 缓解光化学效率
等研究发现 ,外源甜菜碱可以增加低温胁迫玉米叶片中可 。
降低以及保护类囊体膜 ATP 酶活性和低温诱导多肽的完 。Murata 等研究发现加
作者简介 : 许锁链 ( 1984 - ) ,云南普洱人 ,在读硕士 ,主要从事植物抗逆生理机制研究 。 收稿日期 : 2010 - 03 - 05
[7]
。 Farooq 等对玉米冷害的研究发现 , 甜菜碱能保护
[ 17 ] 抗氧化酶系统 ( SOD、 APX、 CAT 等 )的活性 。
。最近的研究指
[8]
114 保护光合系统 甜菜碱可以保护高盐或高温胁迫下 PSⅡ 放氧中心及外周多肽的脱落解体
[ 18 ]
出 ,叶片喷洒 100 mmol/L 甜菜碱可以增加盐胁迫下玉米 叶片的相对含水量和减少叶片的渗透势 溶性糖和可溶性蛋白的含量
Research Progress on M echan is m of Glyc i n ebeta in e in Plan t Stress Resistance
Xu Suolian et a l . (College of L ife Sciences, Yunnan Normal University, Kunm ing 650092, China) Abstract: A s one of the most i mportant osmotic regulators in higher p lants, glycine betaine p lays a significant physiological function in regulating the adap tability to environmental stress and in enhancing the osmotic stress resistance in many p lants . The article sum s up the latest developments of the roles of glycinebetaine on increase in p lant stress tolerance, p rotection of rep roductive organs, and induction of specific gene exp ression in recent years, and put for ward the development tendency . Key words: Glycinebetaine; M echanism of stress resistance; Rep roductive organ; Gene exp ression
[ 32 ]
。这些研究可
能说明 ,甜菜碱可能在翻译和蛋白水解两个方面抵消了非 生物胁迫对 PSⅡ 修复的抑制作用 。 在 40 ～50 ℃ 的热激下 , 体内积累甜菜碱可以通过抑 制热激诱发的光抑制而增加 PSⅡ的耐热性
[ 22 ]
。
过去的研究都集中在甜菜碱对植物不同生长阶段抗 逆性的影响 ,包括了种子的抑制 , 幼小植株的生长和成熟 植物的光合活性 、 果实及种子的产量等植物生命周期的各 个阶段 。因此 ,今后甜菜碱的研究应该集中在提高更多作 物品种的耐逆性及增加产量方面 ,而甜菜碱增强植物忍耐 各种非生物胁迫的机制也还需得到进一步的研究 。此外 , 将基因工程和常规育种结合起来发展新的耐逆品种也应 该成为以后研究的另一个方向 。
[ 25 ]
。
2 甜菜碱对繁殖器官的保护作用
211 促进花 、 果实和种子的正常生长 基因工程增强了
体内 Na + 、 K + 和 Cl - 的含量及其分布的影响 [ J ] 1 西北植物学 报 , 1999, 19 ( 2) : 278 - 2831
[ 2 ] Serraj, R , Sinclair, T1R 1 O s molyte accumulation: can it really help increase crop yield under drought conditions [ J ] 1 Plant Cell Envi2 ron12002, 25: 333 – 3411 [ 3 ] B lunden, G1 et al1 Betaine distribution in the Amaranthaceae [ J ]
。这些结果都暗示胞质中甜
菜碱的积累与 Na 区域化之间存在相关性 。
113 稳定抗氧化系统 Mohammad 等研究发现 , 外源甜
维持逆境胁迫下植物的代谢和生存具有重要的生理意义 。
1 甜菜碱提高植物抗性的生理机制
111 参与渗透调节 甜菜碱定位于细胞质 , 而在液泡中
菜碱可以减少镉胁迫下烟草悬浮细胞的脂质过氧化 , 提高 过氧化氢酶的活性
参考文献
[ 1 ]张士功 , 高吉寅 , 宋景芝 1 盐分胁迫条件下甜菜碱对小麦幼苗
。同时 , 外 。这些结
源甜菜碱保护强光引起的 D1 /D2 /Cytb559 复合物的光反 应损害及 β - 胡萝卜素和叶绿素不可逆反应 果表明 ,甜菜碱能够稳定 PSⅡ 的分子结构
[ 24 ] [ 23 ]
。
此外 ,甜菜碱还能提高呼吸过程相关酶和光呼吸途径 中羟基丙酮酸还原酶 ( HPR ) 、 乙醇酸氧化酶 ( GO ) 等酶的 活性 , 明显增强光呼吸过程 ,使植物减少或免受光抑制的 破坏
16 卷 07 期
许锁链等 甜菜碱与植物抗逆性机理的研究进展
53
入 1 mol甜菜碱可以抑制 Nacl处理诱导的 PSⅡ 的 18 和
23 两个外周多肽的解体并增强放氧能力
[ 21 ]
甜菜碱可以维持细胞的渗透平衡和离子平衡 , 稳定细 胞膜的完整性和蛋白质复合物的四级结构 。同时 , 甜菜碱 稳定抗氧化系统 ,保护植物的光合系统 。 Pollard 等研究也 证实 ,甜菜碱的积累水平和植物耐盐性存在线性相关