全 文 ：广 西 植 物 Ｇｕｉｈａｉａ　Ｓｅｐｔ．２０１３，３３ （５）：６６９－６７３　　　　　　　 ｈｔｔｐ：／／ｊｏｕｒｎａｌ．ｇｘｚｗ．ｇｘｉｂ．ｃｎ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－３１４２．２０１３．０５．０１５
张健，刘美艳，申杰，等．外源亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０表达的影响 ［Ｊ］．广西植物，２０１３，３３ （５）：６６９－６７３
Ｚｈａｎｇ　Ｊ，Ｌｉｕ　ＭＹ，Ｓｈｅｎ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ［Ｊ］．Ｇｕｉｈａ－
ｉａ，２０１３，３３ （５）：６６９－６７３
外源亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０表达的影响
张　健，刘美艳，申　杰，刘　丹，俞立璇，李雪华
（江苏师范大学 生命科学学院，江苏 徐州２２１１１６）
摘　要：采用逆转录聚合酶链式反应 （ＲＴ－ＰＣＲ）及蛋白免疫印迹杂交 （Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｂｌｏｔ）技术，研究０．５
ｍｍｏｌ／Ｌ亚精胺浸种的黄瓜幼苗在淹水胁迫下，根热激蛋白７０基因 （ＨＳＰ７０）ｍＲＮＡ和蛋白质的表达量
的变化。结果表明：淹水胁迫使黄瓜根ＨＳＰ７０的ｍＲＮＡ和蛋白的表达呈现先上升后下降的趋势，在淹水
４ｈ时，ＨＳＰ７０的ｍＲＮＡ和蛋白表达量均极显著高于未淹水处理；亚精胺浸种的黄瓜根ＨＳＰ７０的ｍＲＮＡ
和蛋白的表达量在２４ｈ内呈一直上升的趋势，在淹水２４ｈ时，ＨＳＰ７０的ｍＲＮＡ和蛋白表达量均极显著高
于未淹水处理。淹涝胁迫下，亚精胺浸种的黄瓜根ＨＳＰ７０的 ｍＲＮＡ和蛋白表达量在淹水１２ｈ和２４ｈ时
极显著高于蒸馏水浸种。外源亚精胺能诱导淹涝胁迫下黄瓜幼苗根ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ和蛋白质的表达量的增
加，缓解淹涝胁迫对黄瓜造成的伤害。
关键词：黄瓜；亚精胺；淹涝；ＨＳＰ７０
中图分类号：Ｑ９４３　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１０００－３１４２（２０１３）０５－０６６９－０５
Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ
ＨＳＰ７０ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇｓｔｒｅｓｓ
ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｎ，ＬＩＵ　Ｍｅｉ－Ｙａｎ，ＳＨＥＮ　Ｊｉｅ，ＬＩＵ　Ｄａｎ，
ＹＵ　Ｌｉ－Ｘｕａｎ，ＬＩ　Ｘｕｅ－Ｈｕａ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２１１１１６，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＲＴ－ＰＣＲ　ａｎｄ　Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｂｌｏｔ　ｗｅｒｅ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ（０．５ｍｍｏｌ／Ｌ）ｏｎ
ＨＳＰ７０ｉｎ　ｍＲＮＡ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｕｎ－
ｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｓｏａｋｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｔｉｌｅｄ　ｗａｔｅｒ　ａｔ　ｍＲＮＡ　ａｎｄ　ｐｒｏ－
ｔｅｉｎ　ｌｅｖｅｌ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅｎ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｔｉｍｅ，ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　ｕｐ
ｔｏ　４ｈ，ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｗｅｒｅ　ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｎｏ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ
ｔｒｅａｔｍｅｎｔ；ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｓｏａｋｅｄ　ｗｉｔｈ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ａｔ　ｍＲＮＡ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｌｅｖ－
ｅｌ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈｉｎ　２４ｈ，ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　ｕｐ　ｔｏ　２４ｈ，ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｑｕａｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ
ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｗｅｒｅ　ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｎｏ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ
ｓｔｒｅｓｓ，ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ　ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｓｏａｋｅｄ　ｗｉｔｈ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｗｅｒｅ　ｅｘ－
ｔｒｅｍｅｌｙ　ｈｉｇｈｅｒ　ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｔｉｍｅ　ｗａｓ　ｕｐ　ｔｏ　１２ｈａｎｄ　２４ｈｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｓｏａｋｅｄ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｔｉｌｅｄ　ｗａｔｅｒ．Ｅｘ－
ｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｃｏｕｌｄ　ｉｎｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ａｎｄ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇ－
ｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄ　ｃｏｕｌｄ　ｒｅｌｉｅｖｅ　ｔｈｅ　ｈａｒｍ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ．
收稿日期：２０１２－１１－２３　　修回日期：２０１３－０１－２３
基金项目：转基因生物新品种重大专项，转基因生物分子特征识别技术 （２０１１ＺＸ０８０１２－００２）；江苏高校优势学科建设工程资助项目；徐州师
范大学科研基金 （０８ＸＬＡ０８）
作者简介：张健 （１９６７－），男，江苏徐州人，副教授，主要从事植物生理学的教学与研究工作，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｚｈａｎｇｊｉａｎ＠ｊｓｎｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃｕｃｕｍｂｅｒ；ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ；ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ；ＨＳＰ７０
　　黄瓜 （Ｃｕｃｕｍｉｓ　ｓａｔｉｖｕｓ）属葫芦科黄瓜属，是
我国设施栽培的主要蔬菜作物之一。黄瓜属喜湿作
物，对土壤水分条件的要求较为严格，生长期间需
要供给充足的水分，但根系不耐缺氧，２ｄ左右的
积涝，就能使黄瓜生长受到严重的伤害，严重影响
幼苗的生长和发育。多胺 （ｐｏｌｙａｍｉｎｅ，ＰＡ）是一
类低分子量脂肪族含氮碱化合物。包括二胺、三
胺、四胺等。在高等植物中，二胺主要是腐胺
（Ｐｕｔ）、尸胺 （Ｃａｄ），三胺主要有亚精胺 （Ｓｐｄ），
四胺有精胺 （Ｓｐｍ）等。多胺在植物抵抗非生物胁
迫中发挥着重要的作用 （Ｓａｒｖａｊｅｅｔ　ｅｔ　ａｌ．，２０１０；
Ｒｕｂéｎ　ｅｔ　ａｌ．，２０１０）。多胺能提高黄瓜对低氧胁迫
（李璟等，２００６）、低温胁迫 （Ｓｈｅｎ　ｅｔ　ａｌ．，２０００）、
盐伤害 （段九菊等，２００９）等逆境的抵抗能力。相
对于其它多胺而言，亚精胺 （Ｓｐｄ）对植物的生理
功能影响更大 （Ｌｉｕ　ｅｔ　ａｌ．，２００４）。热激蛋白
（ｈｅａｔ　ｓｈｏｃｋ　ｐｒｏｔｅｉｎｓ，ＨＳＰｓ）是广泛存在于原核
细胞和真核细胞中的一类在生物体受到高温等逆境
刺激后大量表达的保守性蛋白质家族。应激条件下
产生的热激蛋白能够发挥其分子伴侣的功能来提高
生物体对逆境的抵抗能力 （Ｇｅｏｒｇｏｐｏｕｌｏｓ　ｅｔ　ａｌ．，
１９９３；Ｌｕｄｅｒ　ｅｔ　ａｌ．，１９９８）。ＨＳＰ７０家族 （６８～
７４ｋＤ）是一个多基因家族，可以作为蛋白成熟过
程中的分子伴侣，参与免疫反应、抗氧化功能、细
胞周期调节、ＤＮＡ损伤修复及细胞凋亡，提高细
胞的应激耐受性。淹涝胁迫下亚精胺和ＨＳＰ７０表
达之间关系的研究未见报道。本试验用 ０．５
ｍｍｏｌ／Ｌ亚精胺溶液浸种，研究外源亚精胺对淹涝
胁迫下黄瓜根 ＨＳＰ７０在 ｍＲＮＡ和蛋白水平表达
的影响，探讨亚精胺和 ＨＳＰ７０表达之间的规律，
为生产上应用亚精胺提高黄瓜幼苗的耐涝性提供理
论依据。
１　材料与方法
１．１材料与试剂
黄瓜 （Ｃｕｃｕｍｉｓ　ｓａｔｉｖｕｓ）：津研四号；亚精胺，
Ｓｉｇｍａ公司产品；ＴＲＩｚｏｌ试剂，上海奥宇生物科
技有 限 公 司 产 品；ｏｌｉｇｏ （ｄＴ）１８ｐｒｉｍｅｒ、Ｍ－
ＭＬＶ　ｂｕｆｆｅｒ、 Ｍ－ＭＬＶ　Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ，
Ｆｅｒｍｅｎｔａｓ公司产品；ｄＮＴＰＳ，Ｇｅｎｖｉｅｗ 公司产
品；ＨＳＰ７０一抗：兔多克隆抗体，购于 Ａｇｒｉｓｅｒａ
（ＡＳ０８３７１）；二抗：碱性磷酸酶标记的山羊抗兔
ＩｇＧ，购于中杉金桥 （ＺＢ－２３０８） （进口分装）；
Ａｃｔｉｎ 一 抗： 鼠 单 克 隆 ＩｇＧ， 购 于 Ａｂｃａｍ
（ａｂ３２８０）；二抗：碱性磷酸酶标记的马抗鼠多克隆
ＩｇＧ，购于中杉金桥 （ＺＢ－２３１０） （进口分装）。其
它试剂均为分析纯。
１．２方法
１．２．１黄瓜幼苗的培养与处理　挑选大小均一且
外形饱满的黄瓜种子，分别用蒸馏水和 ０．５
ｍｍｏｌ／Ｌ亚精胺溶液在２８℃下浸种２４ｈ，然后播
种于盛有蛭石的塑料钵里，每砵５粒种子，常规管
理。当黄瓜幼苗长至两叶期时进行淹水处理，淹水
时保持水层２ｃｍ 左右，每处理１０钵，３次重复。
在淹水后０、２、４、８、１２和２４ｈ时取黄瓜根，洗
净后放入－８０℃冰箱保存，备用。
１．２．２黄瓜幼根总ＲＮＡ的提取　按照ＴＲＩｚｏｌ试剂
说明书操作方法提取黄瓜根总ＲＮＡ，采用琼脂糖凝
胶电泳和紫外分光光度计检测ＲＮＡ的含量和纯度。
１．２．３ＲＴ－ＰＣＲ　逆转录反应 （Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｔｒａｎｓｃｒｉｐ－
ｔｉｏｎ，ＲＴ），按照 Ｒｅｖｅｒｓｅ　Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔａｓｅ　Ｍ－ＭＬＶ说
明书操作，１０μＬ体系，产物冻存于－２０℃备用。引
物设计及合成：根据 ＧｅｎＢａｎｋ中收录号为Ｘ７３９６１
的黄瓜ＨＳＰ７０基因序列，利用ｐｒｉｍｅｒ　ｐｒｅｍｉｅｒ　５．０
软件设计 ＨＳＰ７０上下游引物：Ｓｅｎｓｅ　ｐｒｉｍｅｒ：５′
ＡＡＡＣＴＣＧＧＣＡＡＣＴＣＴＴＣＴＧ　 ３′； Ａｎｔｉ－ｓｅｎｓｅ
ｐｒｉｍｅｒ：５′ＣＡＣＡＴＴＴＣＣＡＴＴＣＴＣＡＴＣＧ　３′，扩增片
段长度为３９６ｂｐ。根据收录号为 ＡＢ０１０９２２黄瓜
Ａｃｔｉｎ基因序列，设计 Ａｃｔｉｎ 上下游引物：Ｓｅｎｓｅ
ｐｒｉｍｅｒ：５′ＴＣＣＴＣＣＧＴＴＴＧＧＡＣＣＴＴＧＣ　３′；Ａｎｔｉ－
ｓｅｎｓｅ　ｐｒｉｍｅｒ：５′ＧＣＴＣＣＧＡＴＧＧＴＧＡＴＧＡＣＴＴＧ　３′，
扩增片段长度为２３２ｂｐ。引物由上海生物工程技术
服务有限公司合成。ＨＳＰ７０和Ａｃｔｉｎ的退火温度分
别为４８℃和５１℃，循环圈数均为３０，ＰＣＲ产物进
行１．０％琼脂糖凝胶电泳分析。每个处理３次重复，
用超纯水和ＲＮＡ样品代替ｃＤＮＡ作对照，检测是否
有外源性ＤＮＡ和基因组ＤＮＡ的污染。
１．２．４黄瓜根总蛋白的提取和含量测定　总蛋白
的提取按李玉花 （２０１１）的方法进行，按Ｂｒａｄｆｏｒｄ
（１９７６）的方法测定蛋白质含量。
１．２．５Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｂｌｏｔ　将黄瓜根总蛋白提取液等
蛋白量上样，经ＳＤＳ－ＰＡＧＥ分离后利用湿转膜设
备 （Ｍｉｎｉ　Ｔｒａｎｓ－ｂｌｏｔ，Ｂｉｏ－ｒａｄ）转到ＰＶＤＦ膜上，
０７６ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３３卷
转移条件为冰浴、１００Ｖ、２ｈ。蒸馏水清洗ＰＶＤＦ
膜，用含５０ｇ／Ｌ脱脂奶粉的 ＴＢＳＴ缓冲液 （１５０
ｍｍｏｌ／Ｌ　ＮａＣｌ，２０ ｍｍｏｌ／Ｌ　Ｔｒｉｓ－ＨＣｌ，ｐＨ７．６，
０．０５％吐温２０）封闭３ｈ。随后用稀释１　０００倍的
一抗３７℃下温育２ｈ，ＴＢＳＴ缓冲液冲洗２次。用
稀释１００倍的碱性磷酸酶标记的二抗３７℃下温育１ｈ，
ＴＢＳＴ缓冲液洗２次。加入ＢＣＩＰ／ＮＢＴ避光显色１０～
２０ｍｉｎ后，０．５ｍｏｌ／Ｌ　ＥＤＴＡ （ｐＨ８．０）和０．０１
ｍｏｌ／Ｌ　ＰＢＳ（ｐＨ７．４）洗膜，终止反应。
１．２．６数据统计与分析　用ＢＩＯ－ＲＡＤ凝胶成像
系统分析仪对电泳结果进行观察、拍摄，用Ｑｕａｎ－
ｔｉｔｙ　Ｏｎｅ对电泳图和 Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｂｌｏｔ结果进行光密度
值分析，得出的值再除以对应的Ａｃｔｉｎ的光密度值
即是相对灰度值。用ＳＰＳＳ１７．０数据处理系统对
试验数据进行分析。
２　结果与分析
２．１亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表
达的影响
蒸馏水浸种和亚精胺浸种对淹涝胁迫下黄瓜根
ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达量影响的电泳图谱见图１和图
２。从图１和图２可以看出，黄瓜根 ＨＳＰ７０的
ｍＲＮＡ有组成型表达 （０ｈ）；淹水胁迫使黄瓜根
ＨＳＰ７０的 ｍＲＮＡ 表达呈先上升后下降的趋势
（图１）。亚精胺浸种使淹涝胁迫下黄瓜根 ＨＳＰ７０
ｍＲＮＡ表达量呈逐渐升高的趋势 （图２）。
图１　淹涝胁迫对黄瓜根ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达的影响
Ｆｉｇ．１　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ＨＳＰ７０
ｍＲＮＡ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ
　　分析表明 （图３），蒸馏水浸种淹水２、４ｈ时，
ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ的表达量极显著高于未淹水处理
（０ｈ）；淹水８ｈ时，ＨＳＰ７０的 ｍＲＮＡ表达量显
著高于未淹水处理。亚精胺浸种淹水１、２ｈ时黄
瓜根ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ的表达量与０ｈ相比差异不显
图２　亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０
ｍＲＮＡ表达的影响
Ｆｉｇ．２　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｏｎ　ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ
ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ
图３　淹涝胁迫下蒸馏水浸种和亚精胺浸种的黄瓜根
ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达量相对灰度值　＊、＊＊分别表示与
０ｈ相比达显著和极显著差异；＃、＃＃分别表示与蒸馏水浸种
相比达显著和极显著差异。下同。
Ｆｉｇ．３　 Ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｇｒａｙ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ ｍＲＮＡ　ｉｎ
ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｔｉｌｅｄ　ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ
ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ　＊，＊＊ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ａｎｄ　ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｍｐａｒｅｄ
ｗｉｔｈ　０ｈ；＃，＃＃ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ａｎｄ　ｅｘｔｒｅｍｅｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｐ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｔｉｌｅｄ
ｗａｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｂｅｌｏｗ．
著；淹水４、８、１２ｈ时，ＨＳＰ７０　ｍＲＮＡ 的表达
量显著高于０ｈ；淹水２４ｈ时，ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ的
表达量极显著高于０ｈ。
从图３还可看出，在未淹水条件下，蒸馏水浸
种与亚精胺浸种的黄瓜根 ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ均有表
达且差异不显著，说明在正常条件下亚精胺浸种对
黄瓜ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ的表达无显著影响；淹涝８ｈ
时，亚精胺浸种的黄瓜根 ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ的表达
量显著高于蒸馏水浸种处理，淹涝１２、２４ｈ时，
ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达量极显著高于蒸馏水浸种处
理。说明亚精胺浸种可以诱导淹涝胁迫下黄瓜根
ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ表达量的增加。
１７６５期　　　　　　　　张健等：外源亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０表达的影响
２．２亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０蛋白表达
的影响
淹涝胁迫使黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白表达量呈先升
高后下降的趋势 （图４）。随着淹涝胁迫时间的延
长，亚精胺浸种的黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白表达量呈逐
渐升高的趋势 （图５），并与 ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ水平
上的结果一致。
图４　淹涝胁迫对黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白表达的影响
Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ　ｏｎ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ
ＨＳＰ７０ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ
图５　亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根 ＨＳＰ７０
蛋白表达的影响
Ｆｉｇ．５　Ｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｏｎ　ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｆ
ＨＳＰ７０ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ　ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ
　　淹涝胁迫下，蒸馏水浸种和亚精胺浸种的黄瓜
在根 ＨＳＰ７０蛋白表达相对灰度值比较见图６。差
异显著性分析表明，蒸馏水浸种淹水２、４ｈ时，
黄瓜根ＨＳＰ７０蛋白的表达量显著高于未淹水处理；
而淹水１、８、１２和２４ｈ时，黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白
表达量与未淹水处理相比差异不显著。亚精胺浸种
淹水４ｈ时，黄瓜根ＨＳＰ７０蛋白表达量显著高于
未淹水处理；淹水８、１２和２４ｈ时，ＨＳＰ７０蛋白
的表达量极显著高于未淹水处理。
淹水０、１、２和４ｈ时，亚精胺浸种的黄瓜根
ＨＳＰ７０蛋白表达量与蒸馏水浸种相比差异不显著；
淹水８ｈ时，亚精胺浸种的黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白表
达量显著高于蒸馏水浸种；淹水１２、２４ｈ时，亚
精胺浸种的黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白表达量极显著高于
蒸馏水浸种。说明亚精胺浸种能诱导淹涝胁迫下黄
瓜根 ＨＳＰ７０蛋白表达量的增加。
图６　淹涝胁迫下蒸馏水浸种和亚精胺浸种的
黄瓜根 ＨＳＰ７０蛋白相对灰度值
Ｆｉｇ．６　Ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｇｒａｙ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ＨＳＰ７０ｐｒｏｔｅｉｎ　ｉｎ
ｃｕｃｕｍｂｅｒ　ｒｏｏｔｓ　ｓｏａｋｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｄｉｓｔｉｌｅｄ　ｗａｔｅｒ
ａｎｄｅｘｏｇｅｎｏｕｓ　ｓｐｅｒｍｉｄｉｎｅ　ｕｎｄｅｒ　ｗａｔｅｒｌｏｇｇｉｎｇ　ｓｔｒｅｓｓ
３　结论与讨论
土壤中过多的水分使植物的根系因不能与空气
间的气体进行交换而处于缺氧状态，导致整个植株
处于低氧胁迫状态。多胺可以提高植物对淹涝胁迫
的抵抗能力。汪天等 （２００５）研究表明，外源多胺
能够促进黄瓜根系内源多胺含量的增加，降低根系
中过氧化氢的含量，从而提高了黄瓜根系对低氧胁
迫的抗性。Ｗａｎｇ　ｅｔ　ａｌ． （２００５）认为低氧胁迫下
外施多胺，显著提高了质膜 Ｈ＋－ＡＴＰ酶活性，从
而缓解低氧胁迫造成的 Ｈ＋积累，减轻根系低氧所
造成的伤害。张健等 （２０１１）研究表明，外源亚精
胺能维持芽涝逆境下玉米根细胞膜透性的稳定，减
少Ｏ－２ ·产生速率和膜脂过氧化产物的积累，从而
减轻淹涝对玉米的伤害。
本试验结果表明，亚精胺浸种能够诱导淹涝胁
迫下黄瓜根细胞 ＨＳＰ７０表达量在２４ｈ内呈一直增
加的趋势，其 ＨＳＰ７０表达量在淹水８ｈ后与蒸馏
水浸种相比达显著和极显著差异。ＨＳＰ７０在植物
逆境胁迫中的保护作用主要体现在几个方面。首
先，ＨＳＰ７０和ＡＴＰ结合具有微弱的ＡＴＰ酶活性，
通过水解ＡＴＰ来促使新合成、未折叠、错折叠或
解折叠蛋白质的正确折叠和组装，充分发挥分子伴
侣的作用，从而更好地维护细胞的功能与生存
（Ｗａｎｇ　ｅｔ　ａｌ．，２００４）。其次，应激产生的 ＨＳＰ７０
２７６ 广　西　植　物　　　 　　　　　　　　　　　　　　３３卷
能够提高细胞对应激原的耐受性，细胞抵抗应激反
应能力的提高可以通过 ＨＳＰ７０基因转染或注射
ＨＳＰ７０单克隆抗体技术获得 （韩传宝等，２００８）。
再次，防止细胞凋亡，在应激条件下，细胞内
ＨＳＰ７０水平增高可以通过阻断信号通路，抑制应
激诱导的应激酶的激活 （Ｇａｂａｉ　ｅｔ　ａｌ．，１９９７）；
ＨＳＰ７０能减轻外部刺激引起的细胞膜蛋白的变性，
保护细胞蛋白质和核酸的合成途径免受损伤，从而
减少细胞凋亡 （秦佳等，２００７）。亚精胺浸种能够
诱导淹涝胁迫下黄瓜根细胞ＨＳＰ７０表达量的增加，
因此能提高黄瓜幼苗对淹涝胁迫的抵抗能力。
本试验只研究了短时间淹水 （２４ｈ）情况下，
黄瓜根 ＨＳＰ７０在 ｍＲＮＡ 和蛋白水平上的变化，
随着淹水时间的延长，黄瓜根 ＨＳＰ７０在 ｍＲＮＡ
和蛋白水平上的变化规律有待于进一步研究。
参考文献：
李玉花．２０１１．蛋白质分析实验技术指南 ［Ｍ］．北京：高等教
育出版社：１０５
Ｂｒａｄｆｏｒｄ　ＭＭ．１９７６．Ａ　ｒａｐｉｄ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｑｕａｎｔｉ－
ｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏｇｒａｍ　ｑｕａｎｔｉｔｉｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｔｅｉｎ　ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ
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－９０
３７６５期　　　　　　　　张健等：外源亚精胺对淹涝胁迫下黄瓜根ＨＳＰ７０表达的影响