园艺学报 ›› 2024, Vol. 51 ›› Issue (6): 1332-1344.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2023-0482
田歌1, 刘建廷1, 高传彩1, 赵雪惠2, 樊永信1, 李森1, 张寒啸1, 陈修德1, 李玲1, 李冬梅1,*()
收稿日期:
2024-02-02
修回日期:
2024-04-22
出版日期:
2024-12-18
发布日期:
2024-06-22
通讯作者:
基金资助:
TIAN Ge1, LIU Jianting1, GAO Chuancai1, ZHAO Xuehui2, FAN Yongxin1, LI Sen1, ZHANG Hanxiao1, CHEN Xiude1, LI Ling1, LI Dongmei1,*()
Received:
2024-02-02
Revised:
2024-04-22
Published:
2024-12-18
Online:
2024-06-22
摘要:
为明晰桃叶片叶绿素生物合成过程中对紫外线B(Ultraviolet B,UV-B)辐照响应的关键步骤,以设施栽培的‘中油5号’油桃(Prunus persica var. nectariana)7年生树为试材,自花后7 d开始,每天8:30—9:30补充适宜剂量(由前期试验筛出,约1.44 kJ · m-2 · d-1)的UV-B直至果实采收,以正常生长、未补充UV-B辐照的植株为对照,对生育期内叶片叶绿素生物合成过程中前体物质、中间产物和叶绿素含量以及关键酶活性的动态变化进行了探究。结果表明,在叶绿素合成第一阶段中,UV-B辐照通过提升前体物质δ-氨基酮戊酸(ALA)合成关键酶——谷氨酸酯-1-半醛 2,1-氨基变位酶(GSA-AM)的活性,增加了ALA的积累量,为生物合成的开始奠定物质基础。在第二阶段中,UV-B提高了胆色素原脱氨酶(PBGD)的活性,促进了羟甲基胆色素原的合成,为后续产物尿卟啉原Ⅲ(Urogen Ⅲ)的合成提供底物,使得整个生育期内叶片中粪卟啉原Ⅲ(Coprogen Ⅲ)和原卟啉Ⅸ(Proto Ⅸ)的含量显著提升。UV-B辐照后第三阶段的Mg-螯合酶(MgCH)和Mg-原卟啉Ⅸ单甲基酯环化酶(MgPEC)等关键酶的活性显著升高,各中间产物Mg-原卟啉Ⅸ(MgP Ⅸ)、Mg-原卟啉Ⅸ甲酯(MgPME)、联乙烯原叶绿素酸酯、原叶绿素酸酯(Pchlide)、叶绿素酸酯a(Chlide a)、叶绿素酸酯b(Chlide b)含量均得到提升,最后产物叶绿素的含量也显著高于对照。可见UV-B辐照影响叶绿素生物合成的主要关键步骤为前体物质ALA的合成、羟甲基胆色素原的合成、Urogen Ⅲ向Coprogen Ⅲ的转化、Mg2+插入Proto Ⅸ及其后等4个步骤,且对叶绿素生物合成的影响具有长期积累性。
田歌, 刘建廷, 高传彩, 赵雪惠, 樊永信, 李森, 张寒啸, 陈修德, 李玲, 李冬梅. UV-B对设施油桃叶片叶绿素生物合成的影响[J]. 园艺学报, 2024, 51(6): 1332-1344.
TIAN Ge, LIU Jianting, GAO Chuancai, ZHAO Xuehui, FAN Yongxin, LI Sen, ZHANG Hanxiao, CHEN Xiude, LI Ling, LI Dongmei. Effects of UV-B on Chlorophyll Biosynthesis in Greenhouse Nectarine Leaves[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2024, 51(6): 1332-1344.
图1 UV-B处理对油桃叶片中“谷氨酸→ALA”合成的影响 *P < 0.05;**P < 0.01. 下同。The same below.
Fig. 1 Effects of UV-B treatment on the synthesis of glutamate to ALA in nectarine leaves
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