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大豆(Glycine max L.)籽粒富含蛋白质、碳水化合物和脂肪等多种大分子营养物质。发芽期间,大豆内源酶系统被激活,大分子营养物质分解为易于吸收的小分子营养物质。与此同时,各种抗营养因子被降解,功能性物质大量富集,大豆营养价值得到明显提升。γ-氨基丁酸(γ-aminobutyricacid,GABA)是具有降血压等多种生理功能的活性物质。研究发现发芽期间,植物籽粒经NaCl胁迫后,GABA合成代谢途径中GABA支路和多胺降解途径的GABA合成酶被激活,GABA含量数以倍计的提高。而大豆作为盐敏感型作物,NaCl胁迫同时严重抑制其生长和生物产量。研究发现多胺(Polyamine,PAs)可有效缓解NaCl胁迫对植物生长带来的损伤,促进植物生长,其中亚精胺(Spermidine,Spd)较其他PAs缓解NaCl胁迫效果更为显著。此外,Spd是GABA合成的前体物质之一,与GABA合成的关系密切。本文从生理代谢水平、酶水平、基因水平探讨外源Spd对NaCl胁迫下发芽大豆GABA富集机制的影响,主要研究结果如下:1、NaCl胁迫下外源Spd喷施浓度为0.05～0.15mM范围内,发芽4d时0.1 mMSpd处理下发芽大豆芽长显著高于单独NaCl处理和0.05 mM Spd处理(p<0.05),分别是其1.38倍和1.25倍;发芽大豆鲜重显著高于单独NaCl处理和0.15 mM Spd处理,分别是其1.10倍和1.08倍(p<0.05);由此可见,Spd可显著缓解NaCl对发芽大豆的生长抑制效应(p<0.05)。NaCl胁迫下0.1 mMSpd处理的GABA含量显著高于其他所有处理(p<0.05),其中是单独NaCl处理的1.3 7倍。0.10 mM Spd是缓解NaCl对发芽大豆的胁迫效应,同时促进GAB A富集的最适喷施浓度。研究了外源Spd调控NaCl胁迫下富集GABA对发芽大豆生理代谢的影响。与单独NaCl胁迫相比,外源Spd显著提高了 NaCl胁迫下发芽大豆芽长和生物产量(p<0.05),发芽4d和6d时,芽长分别是单独NaCl处理的1.43倍和1.54倍,鲜重分别是单独NaCl处理的1.14倍和1.15倍。游离氨基酸含量显著降低(p<0.05),可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和GABA含量显著升高(p<0.05)。发芽4d和6d时,GABA含量分别是对照的2.16倍和1.42倍,是单独NaCl处理的1.74倍和1.41倍。此外,Spd处理较对照相比,显著促进超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)四种抗氧化酶活性(p<0.05),显著降低丙二醛(MDA)和H2O2含量(p<0.05)。2、研究了外源Spd对NaCl胁迫下发芽大豆GABA合成代谢的影响。在外源Spd显著缓解NaCl对发茅大豆的生长抑制效应,促进GABA富集的前提下(p<0.05),即发芽2 d和4 d时,NaCl-Spd处理的芽长分别是单独NaCl处理的1.22倍和1.25倍,GABA含量分别是其1.16倍和1.92倍,其中4 d时GABA含量高达1.30 mg/g DW。与对照相比,NaCl、Spd和NaCl-Spd处理对发芽大豆中谷氨酸(Glu)含量均无显著影响(p>0.05),但均可显著提升谷氨酸脱羧酶(GAD)、二胺氧化酶(DAO)、多胺氧化酶(PAO)和4-氨基丁醛脱氢酶(AMADH)四种GABA合成关键酶活性(p<0.05),从而有效促进GABA富集。其中NaCl-Spd处理较单独NaCl处理和Spd处理提升四种GABA合成关键酶活性,富集GABA的效果显著(p<0.05);发芽4 d时,NaCl、Spd和NaCl-Spd处理下多胺降解途径对GABA富集贡献率分别为80.6%、57.3%和47.2%,Spd处理下发芽大豆中多胺降解途径对GABA富集贡献率降低。3、研究了外源Spd对NaCl胁迫下发芽大豆GABA合成关键酶基因表达的调控作用。发芽2d时,NaCl-Spd处理与对照相比,GAD1基因表达量显著上调(p<0.05),是对照的1.60倍,GADs基因家族中其他基因表达量均无显著性变化(p>0.05);DAO1、DAO2基因表达量均无显著性变化(p>0.05);PAO1基因表达量无显著性变化(p>0.05)、PAO2基因表达量显著性上调(p<0.05),是对照的1.87倍;AMADH1基因表达量无显著性变化(p>0.05),AMADH2基因表达量显著性上调(p<0.05),是对照的2.44倍。发芽4 d时,NaCl-Spd处理与对照相比,GAD1、基因表达量显著上调(p<0.05),分别是对照的2.01倍和1.59倍;GAD4基因表达量显著下调(p<0.05),是对照的65.2%,GADs基因家族中其它基因表达量均无显著性变化(p>0.05);DAO1、DAO2基因表达量均无显著性变化(p>0.05);PAO1基因表达量显著下调(p<0.05),是对照的66.4%,PA02基因表达量无显著性变化(p>0.05);AMADH1基因表达量显著性上调(p<0.05),是对照的1.97倍,AMADH2基因表达量无显著性变化(p>0.05)。结果表明,不同处理对发芽大豆GABA合成关键酶基因表达量的影响需要根据发芽时间进行具体分析。