碱胁迫下H2S参与活性氧代谢和水稻幼苗生长的调控

硫化氢(H2S)是近年来确认的植物内源信号分子,参与植物对多种逆境的响应过程,但其是否参与植物对碱胁迫的响应过程,目前尚未见报道.为探究硫化氢(H2S)在植物碱胁迫应答中的作用,以水稻品种日本晴(Oryza sativa japonica cv.Nipponbare)为材料,检测了碱胁迫条件下水稻幼苗H2S含量及其合成酶活性和基因表达的变化,测定了H2S清除剂对碱胁迫下水稻幼苗生长、抗氧化酶活性及基因表达的影响.结果表明,pH＞8强碱胁迫抑制水稻幼苗生长;同时引起水稻幼苗H2S含量及其合成酶L/D-半胱氨酸脱巯基酶(L/D-cysteine desulphydrase,L/D-CDes)活性和基因表达量显著升高;且H2S清除剂次牛磺酸(hypotaurine,HT)处理能够降低碱胁迫下水稻幼苗叶片活性氧的积累;提高超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性及其基因表达量,缓解碱胁迫对根长和幼苗生长的抑制作用.由此说明,H2S参与水稻碱胁迫响应过程,强碱胁迫下水稻能够由H2S介导活性氧产生进而调控水稻的生长.该研究结果为植物耐碱胁迫机制的深入研究提供重要理论基础.