外源乙烯利(一种乙烯释放化合物)对芥菜(gydF4y2BaBrassica Juncea.gydF4y2Ba）含有光合能力的品种gydF4y2Ba

背景gydF4y2Ba

CO的刺激作用gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba植物中乙烯进化是已知的，但乙烯对照光合作用的程度尚不清楚。乙烯对CO的影响研究gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba新陈代谢已经显示出相互矛盾的结果。乙烯可增加或抑制光合作用。为了解乙烯利处理下芥菜光合作用、气孔和叶肉对光合作用和乙烯生物合成的影响(gydF4y2BaBrassica Juncea.gydF4y2Ba）研究了光合能力不同的品种。gydF4y2Ba

结果gydF4y2Ba

乙烯利对光合速率(PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba)、气孔导度(ggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba})、碳酸酐酶(CA)活性、1-氨基环丙烷羧酸合成酶(ACS)活性和乙烯进化过程相似。乙烯利浓度增加至1.5 mM时，磷含量增加gydF4y2Ba_NgydF4y2BaggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}和CA最大，而3.0 mm Ethephon被证明是抑制性的。随着乙烯浓度的增加，ACS活性和乙烯进化增加。g的相应变化gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}和CA活性表明，乙烯利引起的光合作用的变化是由气孔和叶肉过程的改变引起的。气孔导度随叶肉光合特性的变化而变化。3.0 mM乙烯利时，ACS活性和乙烯含量均增加，而1.5 mM乙烯利对光合参数的影响最大。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

这些结果表明乙烯利影响叶面气体交换反应。乙烯利对光合作用的影响主要来自气孔和叶肉的作用。g的变化gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}是一个保持稳定的细胞内有限公司的反应gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度(CgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba）根据品种的给定治疗。此外，高光合容量品种，Varuna响应了埃塞勒，而不是低光合容量品种，RH30。由于1.5mm Ethephon应用，RH30的光合容量随着乙烯演化的增加而增加。gydF4y2Ba

光合作用由几种内在和外在因素控制。其中，植物激素在过去的光合反应中得到了相当大的关注。乙烯是一种影响植物生长和发展的各个方面的植物激素[gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。它由1-氨基环丙烷羧酸合成酶(ACS)活性合成。植物对乙烯的反应取决于植物对这种气体的敏感性。乙烯释放化合物对净光合速率的影响(PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba） 已经汇报过。它已被证明可以增加pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba［gydF4y2Ba2gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba7gydF4y2Ba或减少它[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba，gydF4y2Ba9gydF4y2Ba，但没有明确的原因。结果表明，PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba释放乙烯 - 释放化合物是由于每单位叶区域叶绿素的增加[gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]或更强的光截取[gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。在我之前的报告中，已经表明光合作用的变化是由于ACS活性的变化[gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。本研究旨在比较气孔和叶肉对磷的影响gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba响应埃弗门治疗。为此，pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba，气孔导度(ggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}记录了碳酸酐酶（CA）活性。为了找到乙烯介导的乙烯 - 介导的叶酸气体交换参数的变化，也确定了ACS和乙烯进化的活性。这项工作是在两种芥末之前进行的，以前表现出具有不同的光合能力[gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

乙烯利对PgydF4y2Ba_NgydF4y2BaggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}在品种中发现了显着的（图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba，gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）.Ethephon在1.5毫米的1.5毫米增加了特征，增加了pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba分别为31.8%和41.8%gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}在Varuna和RH30中，CA分别提高了15.0和17.1%，84.6和71.4%。高浓度乙烯利(3.0 mM)降低了两个品种的性状。细胞间CO与环境CO的比率gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度(CgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba/ CgydF4y2Ba_{一个gydF4y2Ba}）是恒定的。gydF4y2Ba

乙烯利处理显著影响ACS活性和乙烯进化，3.0 mM乙烯利处理影响最大gydF4y2Ba1gydF4y2Ba）.低光合能力品种RH30对乙烯利的响应强于高光合能力品种Varuna。施用1.5 mM乙烯利后，Varuna的乙烯含量增加了52.6%，RH30的乙烯含量增加了75.0%。乙烯利的增加与磷的增加有关gydF4y2Ba_NgydF4y2BaggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}3.0 mM乙烯利对光合参数有抑制作用。gydF4y2Ba

1.5 mM乙烯利的光合速率最大。P的增加gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba由于乙烯利已被报道[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。增加ggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}和CA值均表现出气孔和叶肉对光合作用的影响。叶肉效应的特征是CO的产物gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba结合能力和电子传递能力。羧化能力决定了叶肉的作用[gydF4y2Ba13gydF4y2Ba，gydF4y2Ba14gydF4y2Ba]。CO位点CA活性增加gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba固定表现出增强的羧化反应[gydF4y2Ba15gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。乙烯利引起的气孔导度的变化是为了维持细胞间CO的稳定gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度(CgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba）根据给定的治疗。因此，气孔和培养基的过程导致p的增加gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba回应埃弗门。由于乙烯治疗，乙烯对光合参数的对光合参数的影响介导。Taylor和Gunderson [gydF4y2Ba18gydF4y2Ba[乙烯 - 增强型G之间的关系gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}和ethylene-enhanced PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba．更高浓度的Etephon（3.0 mm）降低了pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba和ggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}．这种抑制P的条件gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba通过kays和pallas观察到乙烯 - 释放化合物[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba和Rajala和Peltonen-Sainio [gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。在所有这些研究中，乙烯已归因于P的变化gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba由于它对g的影响gydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}．Mattoo和White [gydF4y2Ba19gydF4y2Ba的报告，乙烯影响一氧化碳gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba同化和植物取决于组织浓度。在类似的线条上，DhawangydF4y2Ba等gydF4y2Ba．［gydF4y2Ba20.gydF4y2Bakao和yang [gydF4y2Ba21gydF4y2Ba)和GrodzinskigydF4y2Ba等gydF4y2Ba．［gydF4y2Ba22gydF4y2Ba合作减少了COgydF4y2Ba_2gydF4y2Ba受监管的P.gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba并与乙烯的演化有关。在本研究中，低光合作用品种RH30比高光合作用品种Varuna对乙烯利的响应更大。在对照植物中，RH30比Varuna的乙烯进化更少，P也更少gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba．随着乙烯利用量的增加，RH30对PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba也增加了p百分之百的pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba比瓦鲁纳。由于1.5mm Ethephon增加了，RH30中的75％乙烯增加gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba41.8％，由于相同的治疗增加，瓦卢纳中乙烯增加52.6％gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba了31.8%。早期ACS活性与PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba已经显示过 [gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

因此，1.5 mM乙烯利对乙烯的阈值可能与引起乙烯介导的激素反应的阈值相当，这与品种生理过程的内在能力不同。这是因为乙烯对最佳反应有一定的要求。低浓度和高浓度代表最佳曲线的两端，低浓度促进，高浓度抑制。gydF4y2Ba

这项研究表明，埃洛芬影响了pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba在高光合能力和低光合能力品种Varuna和RH30中。在两种栽培品种中，磷含量均发生了变化gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba是由于气孔和培养基的影响。etephon诱导的pgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba归因于乙烯进化。高光合产能品种，瓦卢纳对埃塞勒响应的低光合容量品种，RH30。低P.gydF4y2Ba_NgydF4y2BaRH30的主要原因是乙烯含量低。低光合能力的RH30可以得到更高的磷gydF4y2Ba_NgydF4y2Ba通过增加乙烯的析出。然而，这两个品种都有一个生理活性浓度范围，超过这个范围，它就会发挥抑制作用。gydF4y2Ba

两种芥末（gydF4y2BaBrassica Juncea.gydF4y2BaL. Czern & Coss.)，即Varuna(高光合能力)和RH30(低光合能力)在10 m的种子中生长gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba完整随机设计的场地块，具有五种复制。在幼苗建立12株植物中的植物gydF4y2Ba^{－2gydF4y2Ba}并采用了推荐的植物栽培程序。建议土壤施用18克氮、3克磷和3克钾gydF4y2Ba^{－2gydF4y2Ba}是在播种时给予的，因此养分是不受限制的。gydF4y2Ba

播后30 d，用手喷淋0、0.75、1.5和3.0 mM乙烯利(2-氯乙基膦酸)。乙烯利是一种直接的乙烯源，当应用于植物时，它所引起的反应与乙烯气体所引起的反应相同[gydF4y2Ba23gydF4y2Ba，gydF4y2Ba24gydF4y2Ba]。由于乙烯利在水解过程中会释放乙烯和磷，因此在3.0 mM乙烯利中加入等量的磷，以抵消磷的影响。gydF4y2Ba

在播种后在45 d（ethephon治疗后15 d）pgydF4y2Ba_NgydF4y2BaggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}， CgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba确定Ca活性，ACS活性和乙烯进化。gydF4y2Ba

测量光合参数gydF4y2Ba

PgydF4y2Ba_NgydF4y2BaggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}和CgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba采用红外气体分析仪(LiCOR 6200, Lincoln, NE)在饱和光强下对4种植物充分展开的最上部叶片进行了测量。1100 ~ 1200 h实验期间的大气条件为:光合有效辐射约为1050 μmol mgydF4y2Ba^{－2gydF4y2Ba}年代gydF4y2Ba^{－1gydF4y2Ba}，相对湿度64％和温度23°C，大气合作gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度360μmolmolgydF4y2Ba^{－1gydF4y2Ba}．gydF4y2Ba

碳酸酐酶活性的测量gydF4y2Ba

选择用于光合作用测量的叶片用于Ca活性测定。通过dwivedi和randhava的方法测量Ca [gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。在4℃下将叶片切成10ml 0.2M cystein的小块。除去粘附在叶片表面上的溶液并立即转移到具有4ml磷酸盐缓冲液（pH6.8）的管中。向管中加入4.002米氢氧化钠和0.2ml 0.2ml 0.2ml 0.2ml 0.2ml 0.2ml 0.2ml的0.2m碳酸氢钠。摇动后，将管保持在4℃下20分钟。解放的CO.gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba在催化作期间，通过将反应混合物滴定0.05N盐酸，估计碳酸氢钠上的催化作用。gydF4y2Ba

ACS活性测量和乙烯进化gydF4y2Ba

测量AVNI方法的ACS活性gydF4y2Ba等gydF4y2Ba．［gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]和woeste.gydF4y2Ba等gydF4y2Ba．［gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。叶片组织在含有4mM二硫代噻吩醇，2.5mM吡啶磷酸盐和25％聚乙烯吡咯烷酮的100mM N-2羟乙基哌嗪N-2乙磺酸缓冲液（pH8.0）中研磨。将制剂均化并以12000g离心15分钟。将一个ml将上清液置于30ml管中，并加入0.1ml 5mM S-腺苷蛋氨酸（Adomet）。将其在22℃下孵育1小时。形成的1-氨基环丙烷羧酸通过加入0.1ml 20mM HgCl而通过转化为乙烯来确定gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba然后0.1 mL饱和NaOH/NaCl的1:1混合物，在冰上孵育10 min，气相色谱仪测定乙烯的析出。对于控制集，未添加AdoMet。对于乙烯的析出，5ml的气相被注射器除去，乙烯在配备1.8 m的气相色谱仪(GC 5700, Nucon，新德里)上测量gydF4y2BaPorapackgydF4y2BaN(80/100目)柱，火焰电离检测器和积分器。氮气用作载气。氮气、氢气和氧气的流速分别为0.5、0.5和5 mL sgydF4y2Ba^{－1gydF4y2Ba},分别。烘箱温度为100℃，检测器温度为150℃。乙烯的鉴定是基于保留时间，并与标准乙烯浓度的峰进行定量比较。gydF4y2Ba

数据分析gydF4y2Ba

统计上分析了数据，并计算平均值的标准误差。进行差异分析，以鉴定P <0.05的治疗之间的显着差异[gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

Adomet：gydF4y2Ba

S-adenosyl蛋氨酸gydF4y2Ba

ACS:gydF4y2Ba

1-氨基环丙烷羧酸合成酶gydF4y2Ba

CA:gydF4y2Ba

碳酸酐酶gydF4y2Ba

CgydF4y2Ba_我gydF4y2Ba：gydF4y2Ba

细胞间有限公司gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba浓度gydF4y2Ba

ggydF4y2Ba_{年代gydF4y2Ba}：gydF4y2Ba

气孔导度gydF4y2Ba

PgydF4y2Ba_NgydF4y2Ba：gydF4y2Ba

净光合速率gydF4y2Ba

作者感谢新德里大学资助委员会的资助，并感谢两位匿名审稿人对手稿早期版本的建设性批评。gydF4y2Ba

从属关系gydF4y2Ba

1. Aligarh Muslim University植物学系，Aligarh，202 002，印度gydF4y2Ba

   NA汗gydF4y2Ba

相应的作者gydF4y2Ba

对应到gydF4y2BaNA汗gydF4y2Ba．gydF4y2Ba

重印和权限gydF4y2Ba