外源H2S對鹽脅迫下紅砂幼苗葉片和根系氮代謝的影響

劉行行 種培芳 馬志強 譚兵兵 馬 帥

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，甘肅蘭州7 30070）

氮代謝是植物最基本的生理過程之一［1］，它與植物的生長發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)形成關(guān)系密切［2］。氮素作為高等植物重要的營養(yǎng)元素之一，參與氨基酸、蛋白質(zhì)、葉綠素、核酸、脂類和多種含氮代謝物的合成［3］。植物所吸收的氮主要是無機態(tài)氮，也可吸收某些可溶性有機氮化物，如尿素、氨基酸、酰胺等，此外，土壤中低濃度的亞硝酸鹽也能被植物吸收［4］。不同形態(tài)的氮素進入植物體后，最終都會以相同的方式形成不同的氨基酸，進而合成蛋白質(zhì)成為植物有機體的一部分［5］。在植物生長發(fā)育階段中，硝酸還原酶（nitrate reductase，NR）、谷 氨 酰 胺 合 成 酶（glutamine synthetase，GS）、谷氨酸合成酶（glutamate synthetase，GOGAT）等氮代謝關(guān)鍵酶發(fā)揮著重要作用［6］。而鹽脅迫會嚴重影響氮代謝相關(guān)酶的活性，阻礙植物對氮素的正常吸收和利用，使氮代謝系統(tǒng)紊亂［7］。如鹽脅迫下，黃瓜幼苗中谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶的活性被抑制［8］；小麥氮同化率減弱，氮積累量降低［9］；顛茄的氮代謝過程受到影響［10］等。

硫化氫（hydroden ulfide，H2S）是一種無機化合物，同時也是繼CO、NO后在生物體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的第三種氣體信號分子［11］。H2S同NO和CO相似［12］，可作為信號分子參與植物各種生理功能的調(diào)節(jié)，促進種子萌發(fā)、根的發(fā)生，調(diào)節(jié)光合作用、氣孔運動，并參與抵抗重金屬、鹽、干旱及高溫等脅迫［13］。外源H2S的施入能有效提高鹽脅迫下茶樹的抗氧化水平［14］，增強番茄幼苗對NO-3的脅迫耐性［15］，促進桃實生苗根系的生長［16］等，在植物非生物脅迫的應(yīng)答中發(fā)揮著重要作用［17］。因硫氫化鈉（sodium hydrosulfide，NaHS）可以在生物體內(nèi)解離成Na+和HS-，HS-又可以與體內(nèi)的H+結(jié)合形成H2S，從而形成一種動態(tài)的平衡，實現(xiàn)外源H2S的施入［18］，生物學(xué)研究中通常用NaHS作為外源H2S的供體。

紅砂（Reaumuria soongorica），又稱枇杷柴，是檉柳科紅砂屬的一種強旱生泌鹽多年生小灌木［19］，主要分布于新疆、內(nèi)蒙古、寧夏、甘肅、青海等地區(qū)，具有很強的抗旱、抗寒、耐鹽、固沙、集沙和保持水土能力，對荒漠和草原地區(qū)的生態(tài)保護具有積極作用［20］。紅砂特有的鹽腺結(jié)構(gòu)是其能在鹽堿環(huán)境中生存的重要保障［21］，但鹽堿地是影響紅砂群落分布的主要因素之一［22］。紅砂對不同鹽分梯度均具有較高的生態(tài)位寬度，且在富鹽生境中的生長狀況比在貧鹽生境中更好，群落主要分布于總鹽量達到0.5%～2.0%的荒漠地帶鹽漬化土壤上［20］。研究表明，紅砂是典型的泌鹽植物［21］。在鹽脅迫下，紅砂可以通過葉片泌鹽和調(diào)控活性氧（reactive oxygen species，ROS）等手段來減輕鹽害的影響［23］。

近年來，利用小分子物質(zhì)來調(diào)控植物耐鹽機理的研究比較廣泛，H2S作為新型的小分子物質(zhì)，對逆境脅迫下植物生理代謝的調(diào)控研究已逐漸成為熱點，但關(guān)于外源H2S對鹽脅迫下紅砂氮代謝影響機制的研究尚鮮見報道。本試驗以當年生紅砂幼苗為材料，用NaHS作為外源H2S的供體，探究鹽脅迫下外源H2S對紅砂氮代謝酶和營養(yǎng)物質(zhì)的影響，并對其調(diào)控機制進行初步探究，以期為進一步發(fā)掘和研究如何有效提高紅砂幼苗在鹽堿荒漠生境中的存活率和繁殖率，以及培育紅砂優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗所用紅砂種子采自甘肅省武威市涼州區(qū)羊下壩鎮(zhèn)，于2020年4月開始，挑選顆粒飽滿的紅砂種子，用0.3% KMnO4溶液消毒15 min，用蒸餾水沖洗5次并吸干表面水分后播種于預(yù)先滅菌的培養(yǎng)基質(zhì)中，培養(yǎng)基質(zhì)由泥炭土、蛭石和珍珠巖按體積比3∶1∶1混合均勻而成，每盆填裝基質(zhì)約2 kg，花盆口徑25 cm、高30 cm、底徑20 cm，在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)校園科研基地四周通風(fēng)順暢且透光良好的人工遮雨棚內(nèi)進行紅砂幼苗培育，待自然光照下幼苗長至10～12 cm時，選取大小均勻、生長一致的紅砂幼苗進行試驗，每盆保留3株。H2S外源供體NaHS購自德國Sigma公司。

1.2 試驗設(shè)計

試驗中鹽脅迫濃度選用預(yù)先篩選的300 mmol·L-1NaCl溶液［24］，該濃度可有效抑制紅砂幼苗的生長。鹽脅迫處理時，為防止鹽分沖擊，以每天50 mmol·L-1NaCl溶液遞增至處理濃度后記作試驗開始。以葉面噴施的方法，設(shè)置9個處理組合，對照（CK）用1/2 Hoagland澆灌，單獨鹽脅迫對照（CK300）用1/2 Hoagland配制的300 mmol·L-1NaCl溶液澆灌，兩者葉面均噴施蒸餾水，其余7個H2S處理均用1/2 Hoagland配制的300 mmol·L-1NaCl溶液澆灌，葉面分別噴施0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1 mmol·L-1NaHS溶液，且上述各濃度處理在以下圖表中分別簡寫為CK、CK300、0.010、0.025、0.050、0.100、0.250、0.500、1，每組處理3個重復(fù)，共27盆。每天上午定時對葉片噴施對應(yīng)濃度NaHS溶液至欲滴，連續(xù)處理30 d后采集紅砂植株莖中部的功能葉片和部分根系，用液氮速凍后存放于-80℃冰箱低溫保存，用于后續(xù)氮代謝各項指標的測定。

1.3 測定指標及方法

硝態(tài)氮含量采用磺基水楊酸法［25］測定，硝酸還原酶（NR）活性采用磺胺比色法［25］測定，可溶性蛋白含量采用考馬斯亮藍G-250法［25］測定，游離氨基酸含量采用酸性茚三酮法［25］測定。谷氨酸合成酶（GOGAT）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性均采用賈向陽等［24］的方法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Microsoft Excel 2021對原始數(shù)據(jù)進行簡單處理，SPSS 26.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和方差分析，Origin 2021軟件繪圖。參考張耿等［26］的方法對紅砂各單項指標進行耐鹽系數(shù)計算，并對6個氮代謝指標的耐鹽系數(shù)進行單樣本T檢驗、主成分分析和隸屬函數(shù)計算。其中，單項耐鹽系數(shù)計算公式如下：

單項耐鹽系數(shù)α=不同濃度處理下的平均測定值/鹽脅迫對照測定值×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源H2S對鹽脅迫下紅砂幼苗葉片和根系中氮代謝關(guān)鍵酶活性的影響

2.1.1 谷氨酸合成酶（GOGAT）活性由圖1-A可知，300 mmol·L-1NaCl處理（CK300）下紅砂幼苗葉片和根系中的谷氨酸合成酶活性較對照（CK）顯著降低，在NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，紅砂幼苗葉片和根系中的谷氨酸合成酶活性均隨NaHS濃度的增加呈先升高后降低趨勢，兩者酶活性均于0.025 mmol·L-1NaHS處理下達到峰值。上述結(jié)果表明，在300 mmol·L-1NaCl脅迫處理下，通過葉面噴施不同濃度的NaHS能有效增強紅砂幼苗葉片和根系中谷氨酸合成酶的活性，且以0.025 mmol·L-1NaHS處理效果最為顯著。

2.1.2 谷氨酰胺合成酶（GS）活性由圖1-B可知，鹽脅迫處理（CK300）下紅砂幼苗葉片和根系谷氨酰胺合成酶活性較CK顯著降低。在NaCl和不同濃度NaHS共同作用后，紅砂幼苗葉片和根系中的GS活性均隨NaHS濃度的增加表現(xiàn)出先升高后降低的變化趨勢，且葉片和根系的酶活性峰值分別出現(xiàn)在0.050和0.025 mmol·L-1處。可見，在300 mmol·L-1NaCl脅迫處理下，葉面噴施不同濃度NaHS能整體顯著增強紅砂幼苗葉片和根系中的谷氨酰胺合成酶活性，并以葉片0.050 mmol·L-1和 根系0.025 mmol·L-1NaHS處 理效果最佳。

圖1 外源H2S對鹽脅迫下紅砂葉片、根系中谷氨酸合成酶和谷氨酰胺合成酶的影響Fig.1 Effects of exogenous H2S on GOGAT and GS in leaves and roots of R.soongorica under salt stress

2.2 外源H2S對鹽脅迫下紅砂幼苗葉片和根系中硝態(tài)氮含量和硝酸還原酶活性的影響

2.2.1 硝態(tài)氮（NO-3-N）含量由圖2-A可知，在300 mmol·L-1NaCl脅迫處理下，紅砂幼苗葉片與根系的硝態(tài)氮含量與CK相比均顯著降低。在NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，葉片和根系中的硝態(tài)氮含量隨NaHS濃度的增加先升高后降低，其含量最大值分 別出 現(xiàn)于0.025和0.100 mmol·L-1處。不同 濃度NaHS處理下紅砂葉片和根系的硝態(tài)氮含量較CK300整體呈上升趨勢。上述結(jié)果表明，在鹽脅迫下，紅砂葉面噴施NaHS能整體提升葉片和根系中的硝態(tài)氮含量，并有效緩解鹽脅迫對紅砂生長發(fā)育的影響。

圖2 外源H2S對鹽脅迫下紅砂葉片、根系中硝態(tài)氮和硝酸還原酶的影響Fig.2 Effects of exogenous H2S on NO-3-N and NR in leaves and roots of R.soongorica under salt stress

2.2.2 硝酸還原酶（NR）活性由圖2-B可知，紅砂葉片和根系中的硝酸還原酶活性在CK、CK300和不同濃度NaHS的差異處理下表現(xiàn)出相同的變化趨勢。300 mmol·L-1NaCl脅迫下硝酸還原酶活性較CK顯著降低；在NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，紅砂幼苗葉片和根系中的硝酸還原酶活性均隨NaHS濃度的增加呈先升高后降低趨勢，葉片和根系酶活性峰值分別出現(xiàn)于0.025和0.050 mmol·L-1處。根系的硝酸還原酶活性在0.010～0.500 mmol·L-1NaHS處理下顯著高于CK300處理；而葉片中除1 mmol·L-1NaHS處理濃度外，其他NaHS濃度處理下的硝酸還原酶活性均顯著高于CK300。

2.3 外源H2S對鹽脅迫下紅砂葉片、根系中游離氨基酸和可溶性蛋白含量的影響

2.3.1 游離氨基酸含量由圖3-A可知，300 mmol·L-1NaCl處理下紅砂幼苗根系中的游離氨基酸含量較CK顯著降低，但在葉片中表現(xiàn)不顯著。在NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，葉片和根系中的游離氨基酸含量隨NaHS濃度的增加先升高后降低，且均高于CK300處理。葉片在0.050～0.250 mmol·L-1NaHS處理下的游離氨基酸含量增幅顯著，根系在0.100 mmol·L-1NaHS處理下的游離氨基酸含量最高。上述結(jié)果表明，在300 mmol·L-1NaCl脅迫處理下，葉面噴施不同濃度的NaHS能整體顯著增加紅砂幼苗葉片和根系中的游離氨基酸含量，并且以0.250 mmol·L-1NaHS處理效果最為明顯。

2.3.2 可溶性蛋白含量由圖3-B可知，鹽脅迫處理下紅砂葉片和根系中的可溶性蛋白含量與對照相比顯著降低。在NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，紅砂葉片的可溶性蛋白含量隨NaHS濃度的增加先降低后升高，在0.050 mmol·L-1NaHS處理下可溶性蛋白含量最低，而紅砂根系中的可溶性蛋白含量表現(xiàn)為隨NaHS濃度增加呈先升高后降低的變化趨勢，且在0.025 mmol·L-1NaHS處理下可溶性蛋白含量最高。除上述對根系處理的0.025 mmol·L-1NaHS濃度外，葉片與根系在其他濃度NaHS處理下的可溶性蛋白含量均低于CK300。由此可見，在300 mmol·L-1NaCl脅迫處理下，葉面噴施NaHS可整體顯著降低紅砂葉片和根系的可溶性蛋白含量。

圖3 外源H2S對鹽脅迫下紅砂葉片、根系中游離氨基酸和可溶性蛋白的影響Fig.3 Effects of exogenous H2S on Soluble protein and free amino acid in leaves and roots of R.soongorica under salt stress

2.4 外源H2S對鹽脅迫下紅砂緩解效應(yīng)的綜合評價

2.4.1 耐鹽系數(shù)間T檢驗和相關(guān)指標分析利用紅砂葉片和根系的6個氮代謝指標平均值計算其耐鹽系數(shù)并進行單樣本T檢驗（表1），結(jié)果顯示，在300 mmol·L-1NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，除葉片的谷氨酸合成酶（GOGAT）和兩者可溶性蛋白外，紅砂葉片和根系的其他氮代謝指標均表現(xiàn)為顯著水平（P<0.05）或極顯著水平（P<0.01）。紅砂葉片和根系可溶性蛋白變異系數(shù)均最小，而葉片和根系的其余5個氮代謝指標變異系數(shù)分別介于0.185～0.580和0.178～0.301之間，說明紅砂葉片和根系中除可溶性蛋白差異不顯著外，其他指標之間均存在較大的差異。

表1 不同處理下紅砂氮代謝指標的耐鹽系數(shù)Table 1 Salt tolerance coefficient of R.soongorica nitrogen metabolism indexes from different treatments

CK處理紅砂葉片和根系的耐鹽系數(shù)均大于CK300處理，說明鹽脅迫對紅砂的正常生長發(fā)育起到了明顯的抑制作用，但在300 mmol·L-1NaCl和不同濃度NaHS的共同作用下，除少數(shù)NaHS濃度指標低于或接近1外，大部分指標均高于1，且組內(nèi)之間存在明顯的差異，表明不同濃度NaHS對鹽脅迫下紅砂鹽害的緩解具有較為明顯的效果。

2.4.2 耐鹽系數(shù)主成分分析利用耐鹽系數(shù)分析得出主成分特征值（表2）和綜合指標的系數(shù)（表3）。由表2可知，葉片主成分1和主成分2的貢獻率分別為63.010%和23.692%，累計貢獻率達到86.702%；根系主成分1和主成分2的貢獻率分別為60.501%和23.144%，累計貢獻率達到83.645%。兩者累計貢獻率均大于80%，表明紅砂幼苗葉片和根系的前2個主成分分別代表了6個原始氮代謝指標86.702%和83.645%的信息。

表2 紅砂耐鹽系數(shù)主成分總方差解釋Table 2 Interpretation of principal component total variance of R.soongorica salt tolerance coefficient

由表3可知，紅砂葉片和根系主成分1中系數(shù)較大的指標均是硝態(tài)氮（葉0.931、根0.948）和硝酸還原酶（葉0.926、根0.867），而葉片主成分2中系數(shù)較大的指標為游離氨基酸（0.939）和谷氨酰胺合成酶（0.471），根系主成分2中系數(shù)較大的指標則為可溶性蛋白（0.875）和谷氨酰胺合成酶（0.478）。綜上，通過分析2個主成分綜合指標相關(guān)系數(shù)，結(jié)合所選的主成分在評價紅砂葉片和根系過程中的客觀性和代表性，以及考慮到硝態(tài)氮含量和硝酸還原酶活性之間呈正相關(guān)［27］等因素，最終選取硝酸還原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性作為外源H2S對鹽脅迫下紅砂幼苗的緩解效應(yīng)的主要評價指標。

表3 紅砂幼苗綜合指標值Table 3 Comprehensive index value of R.soongorica seedlings

2.4.3 主成分系數(shù)和線性組合根據(jù)表2和表3，通過葉片和根系的2個主成分綜合指標值與2個特征值開根號后兩者之間相除得到的公式系數(shù)，分別得到Y(jié)1、Y2的線性組合。葉片：

式中，Zx1、Zx2、Zx3、Zx4、Zx5、Zx6分別為谷氨酸合成酶、谷氨酰胺合成酶、硝酸還原酶、可溶性蛋白、游離氨基酸、硝態(tài)氮；Y1為主成分1得分；Y2為主成分2得分。

2.4.4 主成分得分和綜合得分上述主成分線性方程得到的主成分1得分（Y1）、主成分2得分（Y2）與所對應(yīng)主成分方差貢獻率的乘積之和即為綜合得分［28］。由表4可知，葉片和根系主成分1得分數(shù)值較高的均為0.025～0.100 mmol·L-13個NaHS濃度梯度，而兩者主成分2得分數(shù)值較高的分別為0.050～0.500 mmol·L-1NaHS濃度梯度和0.010～0.025 mmol·L-1NaHS濃度梯度，紅砂葉片和根系的綜合得分最高值均出現(xiàn)在0.025 mmol·L-1NaHS濃度處理，說明0.025 mmol·L-1NaHS對鹽脅迫下紅砂幼苗的緩解效果最為明顯。

表4 紅砂幼苗耐鹽系數(shù)主成分得分和綜合得分Table 4 Principal component score and comprehensive score of R.soongorica salt tolerance coefficient

2.4.5 平均隸屬函數(shù)以紅砂葉片和根系的6個氮代謝指標為依據(jù)，計算得到各個指標的平均隸屬函數(shù)值并進行排序（表5）。結(jié)果顯示，外源H2S在鹽脅迫下對紅砂幼苗的緩解效果由大到小依次為0.025 mmol·L-1>0.050 mmol·L-1>0.100 mmol·L-1>0.250 mmol·L-1>0.010 mmol·L-1>0.500 mmol·L-1>1 mmol·L-1，同上述主成分綜合得分結(jié)論相同，進一步證明了0.025 mmol·L-1NaHS對鹽脅迫下紅砂幼苗的緩解效果最為突出。

表5 不同處理下紅砂氮代謝指標平均隸屬函數(shù)值及排序Table 5 Average membership function value and ranking of R.soongorica nitrogen metabolism indexes from different treatments

3 討論

氮元素是植物生長和代謝過程中重要的影響因子之一［29］。氮代謝作為植物獲取氮素的主要途徑，其生理代謝過程的正常運轉(zhuǎn)是氮素獲取的重要保障［30］。鹽脅迫下，植物體內(nèi)NR、GS、GOGAT和轉(zhuǎn)氨酶等與氮代謝相關(guān)的酶活性降低會引起氮代謝紊亂，進而影響植物的正常生長發(fā)育［31］，在一定條件下，植物在生長發(fā)育過程中所吸收的主要氮源是無機氮［硝態(tài)氮（NO-3-N）、銨態(tài)氮（NH+4-N）］和有機氮（氨基酸）等，但大部分有機氮無法被植物直接吸收利用，因而NO-3-N和NH+4-N成為植物根系吸收無機氮的主要形式［32］。但鹽脅迫會降低植物體內(nèi)的硝態(tài)氮含量［33］，NaCl脅迫下酸棗幼苗根、莖、葉中的硝態(tài)氮含量隨鹽濃度的增加而降低［34］。本試驗發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫下紅砂幼苗葉片和根系中的硝態(tài)氮含量明顯降低，通過葉片外源施入NaHS能夠提高紅砂葉片和根系中的硝態(tài)氮含量，與景舉偉等［15］的研究結(jié)果一致。表明鹽脅迫抑制了紅砂對硝態(tài)氮的吸收效率，而外源H2S可有效緩解鹽脅迫對紅砂吸收硝態(tài)氮的抑制作用。在有機物的結(jié)構(gòu)中，當NO-3被還原為NH+4時，主要受到硝酸還原酶（NR）和亞硝酸鹽還原酶（nitrite reductase，NiR）的調(diào)控［4］。硝酸還原酶（NR）作為植物氮代謝的起始酶、誘導(dǎo)酶和限速酶，其活性是評價植物氮代謝水平的主要指標［35］。NR活性受到硝態(tài)氮含量的正相關(guān)性誘導(dǎo)，但鹽脅迫會降低植物對硝態(tài)氮的吸收效率并影響NR活性［17］。有研究表明，鹽脅迫下顛茄中的硝態(tài)氮含量和NR活性顯著降低［10］。本研究發(fā)現(xiàn)，紅砂葉片和根系中的NR活性在鹽脅迫下顯著降低，通過外源H2S處理可提高紅砂葉片和根系的NR活性，說明外源H2S能夠有效促進紅砂對NO-3的還原作用，增強初級氮代謝活躍程度。

雖然土壤的平均NH+4濃度往往低于NO-3，但NH+4也是植物營養(yǎng)的主要氮源［36］。NH+4主要是通過在植物組織中的NO-3還原、木質(zhì)素合成、光呼吸以及豆科植物的固氮等過程產(chǎn)生，其氨態(tài)鹽同化是將NH+4通過谷氨酰胺合成酶（GS）催化生成谷氨酰胺（glutamine，Gln），再由谷氨酸合成酶（GOGAT）催化Gln生成谷氨酸（glutamate，Glu）并且進入氨基酸循環(huán)途徑［37］。但鹽脅迫會使植物體內(nèi)NH+4大量累積，導(dǎo)致NH+4同化受阻，降低植物氮素利用效率［6］。本研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫使紅砂葉片和根系中GS和GOGAT酶活性降低，外源H2S的施入可有效提高紅砂葉片和根系中2種氮代謝酶的活性，表明外源H2S提高GS和GOGAT活性的同時，有效緩解了鹽脅迫對紅砂GS/GOGAT循環(huán)的限制作用，增強了NH+4的同化過程，這與前人研究結(jié)果相似［15］。表明適量NaHS的施入在一定程度上通過提高紅砂在鹽脅迫下氮素營養(yǎng)的積累改善了植物的耐鹽性。

在鹽脅迫下，植物通過自身的抗逆機制能積累一些小分子含氮有機物來進行代謝或滲透調(diào)節(jié)，緩解鹽脅迫給植物帶來的不利影響［38］。例如游離氨基酸是植物氮化合物的主要存在和運輸形式，同蛋白質(zhì)的合成和降解密切相關(guān)；可溶性蛋白作為植物氮代謝的中間產(chǎn)物，同游離氨基酸一樣，其含量在一定程度上能反映出植物體內(nèi)氮代謝的活躍程度及養(yǎng)分代謝狀況［24］。本研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫下紅砂葉片和根系中可溶性蛋白和游離氨基酸含量均不同程度降低，這與劉建新等［39］的研究結(jié)果相似。通過不同濃度的NaHS處理，紅砂葉片和根系中的可溶性蛋白含量大多低于鹽脅迫處理，而兩者的游離氨基酸含量均高于鹽脅迫處理。原因可能是H2S作為一種重要的氣體信號分子，參與了紅砂在鹽脅迫下對抗逆機制的信號傳導(dǎo)，加上紅砂是一種泌鹽植物，長期的高濃度鹽脅迫致使紅砂葉片與根系中的可溶性蛋白降解成游離氨基酸，通過生理代謝來調(diào)節(jié)鹽脅迫對紅砂生長發(fā)育的抑制作用。

在植物的氮代謝過程中，NR、GS和GOGAT三者需同時相互協(xié)作，否則形成的中間產(chǎn)物NO-2和NH+4就會毒害植物細胞。NR作為氮代謝機制的“啟動機”常作為重點研究對象［37］。同時，GS在NH+4同化為谷氨酰胺的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，在植物中，GS以多種同工酶的形式存在于植物的細胞質(zhì)和質(zhì)體中，并在整個植物體內(nèi)進行運動和分配，用于氮化合物的生物合成［40］。本研究通過主成分分析得出NR和GS是外源H2S對鹽脅迫下紅砂氮代謝緩解效應(yīng)的主要評價指標，同時結(jié)合主成分綜合得分和隸屬函數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，以葉片噴施0.025 mmol·L-1NaHS對鹽脅迫下紅砂氮代謝的調(diào)控作用最佳。

4 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫可使紅砂幼苗氮代謝機能紊亂，但適量（0.025 mmol·L-1NaHS）外源H2S的介入可增強氮代謝相關(guān)酶的活性，有效緩解鹽脅迫對紅砂氮代謝的抑制作用。同時，NR和GS活性可作為H2S對鹽脅迫緩解效應(yīng)的評價指標。