一氧化氮和過(guò)氧化氫對(duì)鹽脅迫下水稻幼苗生長(zhǎng)的影響及其機(jī)理研究.pdf

1、鹽脅迫對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育有不利影響，其作用機(jī)理至今尚未研究清楚。諸多證據(jù)表明，一氧化氮(NO)和過(guò)氧化氫(H2O2)作為信號(hào)分子參與了植物生長(zhǎng)發(fā)育的調(diào)控。本文以秈稻9311為試驗(yàn)材料，探討了NO和H2O2對(duì)鹽脅迫下水稻幼苗生長(zhǎng)的影響及其可能的作用機(jī)理，為進(jìn)一步的深入研究提供一些理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： 鹽脅迫抑制水稻幼苗的生長(zhǎng)，0.01-1.00mmol/L外源NO供體硝普鈉(SNP)或低濃度(0.01-0.05mmol/L)

2、H2O2處理水稻幼苗，能夠不同程度地緩解鹽脅迫的抑制作用，使植株的葉片生長(zhǎng)速率、地上部鮮重和干重、葉片相對(duì)含水量有所增加。其中，0.01mmol/L的SNP和0.05mmol/L的H2O2效果最明顯。但是，高濃度(0.50-1.00mmol/L)H2O2處理對(duì)鹽脅迫下水稻的生長(zhǎng)反而有明顯的抑制作用。 采用NO清除劑(血紅蛋白，Hb)和H2O2清除劑(二甲基硫脲，DMTU)處理，結(jié)果表明，處理植株的葉片生長(zhǎng)速率、地上部鮮重和干重以

3、及葉片相對(duì)含水量進(jìn)一步下降，鹽脅迫下水稻生長(zhǎng)的受抑制程度加深。0.5％Hb能夠逆轉(zhuǎn)0.01mmol/LSNP處理促進(jìn)鹽脅迫下水稻幼苗生長(zhǎng)的效應(yīng)，這說(shuō)明起作用的有效物質(zhì)是NO。鹽脅迫下，隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，水稻幼苗體內(nèi)的H2O2含量不斷增加，NO含量則呈現(xiàn)出先增加后下降的趨勢(shì)，而對(duì)照(未用NaCl處理)基本保持穩(wěn)定。以上結(jié)果說(shuō)明，NO和H2O2參與了水稻幼苗響應(yīng)鹽脅迫的過(guò)程。 100mmol/LNaCl處理，水稻幼苗的凈光合速率、

4、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率和細(xì)胞間隙CO2濃度都有所下降。外源施加0.01mmol/LSNP或0.05mmol/LH2O2均有效改善了鹽脅迫下水稻葉片的光合作用，其凈光合速率、蒸騰速率和細(xì)胞間隙CO2濃度均較單獨(dú)鹽脅迫顯著增加，而氣孔導(dǎo)度沒(méi)有發(fā)生顯著變化。 進(jìn)一步研究了外源NO和H2O2對(duì)水稻幼苗葉片內(nèi)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)累積的影響。0.01mmol/LSNP和0.05mmol/LH2O2均顯著增加了水稻葉片中的脯氨酸含量和可溶性糖含量，有效緩

5、解了鹽脅迫對(duì)水稻幼苗造成的傷害。 鹽脅迫使水稻幼苗葉片內(nèi)的丙二醛(MDA)含量提高，細(xì)胞質(zhì)膜透性增加。采用適量的外源NO和H2O2處理，能夠明顯降低鹽脅迫下葉片的MDA含量和細(xì)胞質(zhì)膜透性。該結(jié)果表明，一定濃度的NO和H2O2減輕了膜脂過(guò)氧化作用，抑制了細(xì)胞電解質(zhì)的滲漏，保護(hù)了細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)。 鹽脅迫導(dǎo)致了水稻幼苗體內(nèi)的抗氧化劑含量減少以及抗氧化酶活性降低。與單獨(dú)鹽脅迫處理相比，外源施用適量的NO和H2O2后，顯著提高了鹽脅