H2S和NO及其互作对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

以'津优35号'黄瓜(Cucumis sativus)为试材,分别外源施用硫氢化钠(NaHS,H2S供体)、次牛磺酸(HT,H2S清除剂)、硝普钠(SNP,NO释放化合物)、牛血红蛋白(Hb,NO清除剂)和NaHS+Hb,研究了低温胁迫下H2S和NO对黄瓜幼苗气体交换参数、荧光参数和卡尔文循环关键酶的影响.结果表明,低温胁迫48 h时,NaHS处理和SNP处理的黄瓜幼苗电解质渗漏率显著低于对照.低温可诱导H2S和NO信号的迅速产生,且NaHS处理可上调硝酸还原酶(NR)活性及其基因表达量,加速NO产生;同样的,SNP处理可增强L-/D-半胱氨酸脱巯基酶(LCD/DCD)活性,促进H2S生成.NaHS处理和SNP处理可提高黄瓜幼苗的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),以及核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)、景天庚酮糖-1,7-二磷酸酯酶(SBPase)、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶(FBA)和转酮醇酶(TK)活性及其基因表达量,维持低温条件下较高的光下实际光化学效率(ΦPSⅡ)和暗下光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm),从而增强植株的光合能力.加入NO清除剂Hb后,NaHS对黄瓜幼苗光合能力的促进效应被减弱,同时NaHS可以在一定程度上弥补NO缺失所造成的消极影响.因此,在响应低温胁迫过程中,H2S和NO信号间存在交互效应,H2S和NO均能显著增强低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用,且H2S的这种作用可能依赖于NO的参与.