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維持細胞滲透壓:當受鹽堿或水分脅迫時,細胞質(zhì)中積累大量有機滲透調(diào)節(jié)劑如甜菜堿,而
將細胞質(zhì)中的無機滲透調(diào)節(jié)劑主要是助擠向液泡,使胞質(zhì)與細胞內(nèi)液泡)外環(huán)境維持滲透平
衡,這樣避免了細胞質(zhì)高濃度無機離子對酶和代謝的毒害。鹽脅迫下植物體內(nèi)甜菜堿的積累
是一種有利于植物在脅迫下生長的重要生理現(xiàn)象,其含量與植物耐鹽性呈正相關(guān)。
對酶的保護作用:甜菜堿的溶解度很高,不帶靜電荷,其高濃度對許多酶及其他生物大分子
沒有影響,甚至有保護作用。甜菜堿可以保護甜菜根細胞膜,防止熱傷害,提高酶熱變性所
需的溫度;可以保護菠菜類囊體膜抵御冰凍脅迫;解除高濃度鹽對酶活性的毒害;防止脫水
誘導(dǎo)的蛋白質(zhì)熱動力學(xué)干擾;對有氧呼吸和能量代謝過程也有良好的保護作用。甜菜堿對P
SH 外周多膚具有穩(wěn)定作用。
抗鹽的持久性:甜菜堿在體內(nèi)能迅速合成和積累到很高濃度,其在生物合成的反應(yīng)中沒有反
饋抑制,并產(chǎn)生NAOH。在研究過的150 多種代謝物中,甜菜堿是最好的滲透調(diào)節(jié)劑,很低
濃度的外源甜菜堿即有良好的作用。如培養(yǎng)基中含o8m(習(xí)幾NaCI 時,大腸桿菌的生長完
全停止,但加入10 陽lo ]幾甜菜堿后,其生長完全恢復(fù)。當脅迫解除后,葉片和根中的脯氨
酸含量立即下降,而甜菜堿的含量基本上保持穩(wěn)定。這說明脯氨酸的積累是植物對脅迫的暫
時反應(yīng),而甜菜堿的積累則可能是永久性或半永久性的。甜菜堿代謝緩慢的特點,說明甜菜
堿代謝調(diào)節(jié)主要受合成決定。
影響無機離子的分布:大麥在鹽脅迫下可以積累甜菜堿。比田garoon 等在研究積累甜菜堿
的紅樹林植物時發(fā)現(xiàn),甜菜堿可以通過betaine / P roline 運輸體進行運輸。劉俊等通過施加
外源甜菜堿來觀察大麥對鹽脅迫的緩解效應(yīng),結(jié)果表明,甜菜堿可以降低膜脂過氧化程度,
提高鹽脅迫下大麥幼苗根系含水量及幼苗的鮮重。甜菜堿處理時可以顯著降低根系中的Na
水比。在葉片中,由于根系對鳳!的大量截留,使得lm (習(xí)幾甜菜堿處理的葉片中鳳!解
比顯著低于鹽處理。甜菜堿可以將ca2 +截留在根系,這種截留可能對根系抵抗鹽害有重要
意義。除此以外,甜菜堿對逆境條件下氣孔運動、呼吸作用及相關(guān)基因表達都有一定的調(diào)
控作用。
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