一氧化氮(NO)在硝酸鹽調(diào)節(jié)玉米根伸長中的作用.pdf

1、植物根系大小和形態(tài)是決定植物吸氮能力的重要因素，而植物根系生長發(fā)育與土壤中營養(yǎng)元素的分布及其有效性密切相關(guān)，尤其是硝酸鹽。然而目前關(guān)于硝酸鹽調(diào)節(jié)植物根系生長的生理機制仍不清楚。一氧化氮(NO)是一種重要的氣體信號分子，參與植物體內(nèi)多種生理生化過程，包括調(diào)節(jié)根的生長發(fā)育。本研究以玉米自交系478為材料，采用營養(yǎng)液培養(yǎng)法，探討了NO在硝酸鹽調(diào)節(jié)玉米根系生長中的作用。主要結(jié)果和結(jié)論如下：
　　 玉米幼苗在不同硝酸鹽水平下生長7天后，主

2、根伸長隨著硝酸鹽濃度的升高而下降；與0.01 mM硝酸鹽處理下的玉米主根伸長相比，0.1 mM和1 mM硝酸鹽處理對玉米主根伸長分別抑制了30％和36％。隨著硝酸鹽濃度的增加，玉米主根根尖過氧化氫(H2O2)含量表現(xiàn)出降低的趨勢，而抗氧化酶，如超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、過氧化物酶(POD)的活性則表現(xiàn)出增加的趨勢。外源供應(yīng)過氧化氫對低濃度硝酸鹽(0.01 mM)和高濃度硝酸鹽(10mM)處理下的玉米根伸長都沒有影響

3、，這表明了根尖過氧化氫含量的下降不是高濃度硝酸鹽抑制玉米主根伸長的原因。
　　 NO供體硝普鈉(SNP)能夠緩解高濃度硝酸鹽對玉米主根伸長的抑制，而對低濃度硝酸鹽處理下的主根伸長沒有影響，而且NO清除劑亞甲基蘭(MB)和NO合成酶抑制劑Nω-硝基-L-精氨酸(L-NNA)顯著抑制了低濃度硝酸鹽處理下的玉米主根伸長，而對高濃度硝酸鹽處理下的玉米主根伸長沒有影響。用NO特異性熒光染料4,5-二氨基乙酰乙酸熒光素(DAF-2DA)檢測

4、結(jié)果表明：高濃度硝酸鹽顯著降低玉米根尖NO含量。而玉米根中的硝酸還原酶活性隨硝酸鹽濃度的增加而增加。以上結(jié)果說明，高濃度硝酸鹽抑制玉米主根伸長可能是與根尖NO合成酶的下調(diào)所導(dǎo)致的內(nèi)源NO含量的降低有關(guān)。
　　 另外，外源生長素(IAA)能緩解高濃度硝酸鹽對玉米主根伸長的抑制，同時，也增加了高濃度硝酸鹽處理下玉米根中內(nèi)源NO含量，而對低濃度硝酸鹽處理下的玉米根中內(nèi)源NO沒有影響。因此推測，根尖生長素的下降導(dǎo)致內(nèi)源NO含量的降低可能