為了探究鹽脅迫下不同抗性水稻氮代謝的變化,以抗性品種東稻4號(hào)、鹽敏感品種日本晴為材料,測(cè)定NaCl脅迫下水稻根和葉中氮含量、氮代謝相關(guān)酶活及相關(guān)基因表達(dá)的變化。結(jié)果表明,0.3%的NaCl脅迫后水稻根和葉中NO^-₃含量、硝酸還原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）、依賴NADH的谷氨酸合酶（NADH-GOGAT）活性均有不同程度的下降,而NH⁺₄含量、依賴Fd的谷氨酸合酶（Fd-GOGAT）、谷氨酸脫氫酶（GDH）、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶（AST）活性均升高,東稻4號(hào)氮含量及氮代謝酶活性比日本晴穩(wěn)定,根和葉中變化一致。檢測(cè)氮轉(zhuǎn)運(yùn)及代謝相關(guān)基因表達(dá)發(fā)現(xiàn),硝酸根轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因OsNRT1;1、OsNRT1;5、OsNRT1;8、OsNRT2;1,銨轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因OsAMT1;1、OsAMT1;2及谷氨酰胺合成酶基因OsGS1;2、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶基因OsAS鹽脅迫后在2個(gè)品種中均升高,在高表達(dá)部位升高顯著;谷氨酸合酶基因OsFd-GOGAT在兩品種葉中升高顯著,根中稍有下降;谷氨酸合酶基因OsNADH-GOGAT和谷氨... 

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NaCl脅迫下水稻根和葉中硝態(tài)氮和銨態(tài)氮含量的變化

谷氨酸合成酶循環(huán)是氨同化的主要途徑,谷氨酰胺合成酶(GS)催化NH+4同化生成谷氨酰胺,再由谷氨酸合酶(GOGAT)催化谷氨酰胺與α-酮戊二酸合成2分子谷氨酸。由圖3-A可知,東稻4號(hào)的GS活性高于日本晴,根和葉中差異不顯著。NaCl脅迫后GS活性下降, 日本晴中下降較多。以NADH作為電子供體的NADH-GOGAT(圖3-B)表現(xiàn)出與GS相似的趨勢(shì),而以Fd作為電子供體的Fd-GOGAT(以鮮質(zhì)量計(jì))(圖3-C)在葉中的活性顯著高于根部,在鹽脅迫后升高,且東稻4號(hào)葉片活性的增加顯著高于日本晴,這也增強(qiáng)了東稻4號(hào)對(duì)氨的同化能力。谷氨酸脫氫酶(GDH)是在氨基酸分解過(guò)程中起主要作用的一種酶,在NH+4濃度較高時(shí)催化逆反應(yīng)進(jìn)行氨基酸的合成。由圖3-D可知,NaCl脅迫后,根和葉中GDH酶活性升高,日本晴升高的幅度稍高于東稻4號(hào),但品種間差異不大。這表明氨同化依賴GDH的途徑增強(qiáng),也可能氨基酸分解增強(qiáng)。NH+4離子在同化為谷氨酸后可以通過(guò)轉(zhuǎn)氨作用生成新的氨基酸,天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(AST)催化天冬氨酸的形成。圖3-E顯示,鹽脅迫使AST酶活性均有升高,品種間差異不顯著,鹽脅迫下AST酶活性上升也許是對(duì)NH+4升高的一種反映。圖3 NaCl脅迫下不同品種水稻根和葉中氨同化相關(guān)酶活性的變化

NaCl脅迫下不同品種水稻根和葉中氨同化相關(guān)酶活性的變化

【參考文獻(xiàn)】：
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