一氧化氮和過氧化氫對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響及其機理研究.pdf

1、鹽脅迫對植物的生長發(fā)育有不利影響，其作用機理至今尚未研究清楚。諸多證據(jù)表明，一氧化氮(NO)和過氧化氫(H2O2)作為信號分子參與了植物生長發(fā)育的調(diào)控。本文以秈稻9311為試驗材料，探討了NO和H2O2對鹽脅迫下水稻幼苗生長的影響及其可能的作用機理，為進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，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，使植株的葉片生長速率、地上部鮮重和干重、葉片相對含水量有所增加。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處理對鹽脅迫下水稻的生長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速率、地上部鮮重和干重以

3、及葉片相對含水量進一步下降，鹽脅迫下水稻生長的受抑制程度加深。0.5％Hb能夠逆轉(zhuǎn)0.01mmol/LSNP處理促進鹽脅迫下水稻幼苗生長的效應(yīng)，這說明起作用的有效物質(zhì)是NO。鹽脅迫下，隨著脅迫時間的延長，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，而對照(未用NaCl處理)基本保持穩(wěn)定。以上結(jié)果說明，NO和H2O2參與了水稻幼苗響應(yīng)鹽脅迫的過程。 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濃度均較單獨鹽脅迫顯著增加，而氣孔導(dǎo)度沒有發(fā)生顯著變化。 進一步研究了外源NO和H2O2對水稻幼苗葉片內(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減輕了膜脂過氧化作用，抑制了細(xì)胞電解質(zhì)的滲漏，保護了細(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