外源NO（硝普鈉）對(duì)鎘脅迫下苧麻耐受性影響及機(jī)理探究.pdf

1、隨著近年來(lái)重金屬污染事件的頻繁曝光，土壤重金屬污染已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注。重金屬污染，尤其是鎘污染的治理已刻不容緩。在此背景下，鎘污染土壤修復(fù)技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，已成為該領(lǐng)域下的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。植物修復(fù)技術(shù)是一種新型、經(jīng)濟(jì)和綠色的修復(fù)技術(shù)，近年來(lái)在土壤污染修復(fù)的應(yīng)用中得到重視。植物修復(fù)過(guò)程中的修復(fù)效率受到自身對(duì)重金屬耐受閾值的限制，當(dāng)重金屬脅迫超過(guò)這個(gè)閾值，修復(fù)植物的生長(zhǎng)受到抑制，修復(fù)效率受到顯著影響。
　　本實(shí)驗(yàn)采用外源施加一氧化氮（

2、硝普鈉）的方法，研究外源一氧化氮對(duì)鎘脅迫緩解效應(yīng)及其作用機(jī)制。通過(guò)對(duì)植物生理響應(yīng)、鎘吸收體系、抗氧化體系、S-亞硝基化體系以及氮代謝體系的綜合研究，調(diào)查一氧化氮對(duì)植物生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生的影響；甄別外源一氧化氮參與的反應(yīng)類別、作用底物；分析鎘引起氧化脅迫下 S-亞硝基化與抗氧化體系的內(nèi)在聯(lián)系。本研究主要結(jié)論如下：
　?。?）外源一氧化氮作用下，鎘對(duì)植物生長(zhǎng)抑制的作用得到顯著緩解。在外源一氧化氮的作用下，苧麻生長(zhǎng)量、株高明顯增長(zhǎng)，葉綠素以及

3、可溶性蛋白含量得到顯著提高。但這種作用存在著一定的濃度效應(yīng)。較低濃度處理時(shí)具有良好的處理效果，而高濃度處理的緩解作用并不明顯。此外，外源一氧化氮一定程度擴(kuò)大了植物對(duì)營(yíng)養(yǎng)液中鎘離子的吸收，并提高了苧麻向上轉(zhuǎn)運(yùn)Cd離子的能力，增加了Cd2+在苧麻地上部分的積累。這一效果同樣與外源一氧化氮濃度有關(guān)。
　　（2）外源一氧化氮提高了苧麻抵抗氧化脅迫的能力，抑制了活性氧自由基（ROS）的過(guò)量積累。提升了包括超氧化物歧化酶（SOD）、過(guò)氧化物酶

4、（POD）等酶促反應(yīng)以及抗壞血酸—谷胱甘肽循環(huán)效率。通過(guò)對(duì)比硝普鈉主要代謝產(chǎn)物，鑒別出外源 NO對(duì)植物抗氧化體系影響的主要來(lái)自于釋放一氧化氮分子（NO）。此外，外源NO對(duì)抗氧化體系的處理效果隨時(shí)間而產(chǎn)生變化，在短期（24h）和長(zhǎng)期（72h）內(nèi)均出現(xiàn)不同程度的緩解效果。說(shuō)明外源 NO可能存在與較為直接的的短期作用以及與植物代謝相協(xié)調(diào)的長(zhǎng)期作用。
　　（3）外源NO對(duì)細(xì)胞內(nèi)NO、S-亞硝基硫醇均有正相關(guān)的濃度劑量效應(yīng)。谷胱甘肽還原酶（

5、GSNOR）作為調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)S-亞硝基反應(yīng)的重要的酶，也參與了調(diào)節(jié)外源NO引起的S-亞硝基反應(yīng)，但同時(shí)其活性也受到其催化反應(yīng)底物 S-亞硝基谷胱甘肽（GSNO）含量的調(diào)控。此外，本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了S-亞硝基化與植物抗氧化體系之間的聯(lián)系。通過(guò)施加GSNOR及其抑制劑來(lái)調(diào)節(jié)體內(nèi)S-亞硝基水平，發(fā)現(xiàn)S-亞硝基化變化與體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的效率呈現(xiàn)兩相的效果。在較低濃度SNP處理下（低S-亞硝基水平），提升S-亞硝基化有助于刺激的合成谷胱甘肽（GSH），以及