锰素对甘蔗脯氨酸合成积累的影响

杨 善，谢 平，李广翔，叶昌辉，周鸿凯

(广东海洋大学 农学院，广东 湛江 524088)



锰素对甘蔗脯氨酸合成积累的影响

杨 善，谢 平，李广翔，叶昌辉，周鸿凯*

(广东海洋大学 农学院，广东 湛江 524088)

以粤糖55为材料，设6个锰处理水平，分别在正常水分和干旱条件下，通过桶栽试验，测定叶片的叶绿素、脯氨酸含量与Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和δ-鸟氨酸转氨酶(δ-OAT)活性及其基因表达。结果表明，随着施锰量的增加，2种水分条件下，所有测定指标均呈先增加后减小的趋势。干旱胁迫下，脯氨酸含量在锰浓度为0.8 g·kg-1时达到最大；δ-OAT，P5CS活性与叶绿素含量在锰浓度为0.4 g·kg-1时达到峰值；δ-OAT，P5CS基因表达量则是在0.2 g·kg-1供锰条件下最大。正常水分下，叶绿素含量、脯氨酸含量、δ-OAT活性变化与干旱胁迫时相似；P5CS活性在0.8 g·kg-1时达到最大，但增幅不大。统计分析结果表明，正常水分和干旱胁迫条件下，与脯氨酸含量的简单、偏相关系数和直接通径系数均达到极显著水平的分别是P5CS活性和δ-OAT活性。由此认为，在砖红壤土中，为保证甘蔗具有较强抗逆性，甘蔗的施锰量应为0.2～0.4 g·kg-1。在锰的影响下，干旱胁迫时，甘蔗脯氨酸的合成途径以鸟氨酸途径为主；正常水分时，脯氨酸的合成则是谷氨酸途径更占优势。

甘蔗；锰；脯氨酸；P5CS；δ-OAT；基因表达

当植物受到重金属、干旱、高盐等逆境胁迫时，为了适应逆境，植物体会在短时间内积累大量的脯氨酸、甜菜碱等一系列渗透调节物质[9]。杨建波等[10]研究表明，在干旱胁迫处理下，不同品种甘蔗的生长势、叶片水势及叶绿素含量均有不同程度降低，叶片脯氨酸和丙二醛含量升高，叶片细胞质膜透性增大。……