一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/LNaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积.其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应.研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应.进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高△'-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO.此外,Ca2 在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用.     

一氧化氮参与调节盐胁迫下脱落酸诱导的小麦幼苗叶片脯氨酸的累积

不同浓度(0.01～5.00mmol/L)的外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)以浓度依赖性的性式诱导150mmol/L NaCl胁迫下小麦(Triticum aestivum L.cv.Yangmai 158)幼苗叶片脯氨酸的累积。其中0.1 mmol/L的SNP效果最明显,而结合采用NO清除剂c-PTIO和血红蛋白的处理均分别逆转了该效应。研究结果还发现:0.1 mmol/L SNP诱导的脯氨酸累积还可能有利于盐胁迫下小麦幼苗的保水性;0.1 mmol/L的SNP显著激活了内源ABA的合成,而结合血红蛋白的处理则证实,在外源ABA诱导脯氨酸累积的过程中NO可能作用于ABA信号分子的下游,但NO和ABA信号分子在此诱导反应中不存在累积效应。进一步研究脯氨酸合成和降解的酶促反应途径,发现外源NO处理前4天内可能主要是通过提高Δ~1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性来促进脯氨酸的合成,以后直至第8天主要是通过抑制脯氨酸脱氢酶(ProDH)的活性来抑制脯氨酸的降解;ABA对于P5CS和ProDH活性的调节能力弱于NO。此外,Ca~(2 )在NO诱导的盐胁迫下小麦叶片脯氨酸累积的信号分子途径中起重要的介导作用。     

NO参与玉米幼苗对盐胁迫的应答

以玉米幼苗为材料,研究盐胁迫下其內源NO含量、NR和NOS活性的变化;NOS专一性抑制剂L-NAME和NR非专一性抑制剂NaN3对玉米幼苗內源NO含量的影响;利用激光共聚焦显微技术观测盐胁迫下玉米幼苗根部NO含量的变化及其分布特点。结果表明,盐胁迫下玉米幼苗根尖和叶片中NO含量有猝发现象,NOS活性也随之显著提高,NR活性则显著降低;L-NAME或NaN3均可降低盐胁迫所引起的玉米幼苗NO水平的增加,L-NAME对NO含量的影响比NaN3更显著。推测,NO参与玉米幼苗对盐胁迫的应答,NOS途径是盐胁迫下玉米幼苗內源NO合成的主要途径。     

NO缓解玉米幼苗盐胁迫伤害的生理机制

以玉米幼苗为材料,通过NO的供体硝普纳(SNP)的合成抑制剂L-NAME和NaN3、清除剂cPTIO组合处理,分析外源NO和IAA对盐胁迫下玉米幼苗生长,以及NO对盐胁迫下玉米幼苗叶片和根尖IAA含量、IOD和POD活性的影响,以探讨NO与IAA在提高植物抗盐性中的关系.结果表明,盐胁迫下,SNP和IAA均能显著促进玉米幼苗株高、主根长和侧根数的增加;SNP能显著提高玉米幼苗叶片和根尖IAA含量,降低IOD和POD活性;L-NAME和NaN3及cPTIO均能有效减弱SNP诱导的IAA含量的增加.由此可见,在盐胁迫条件下,NO信号可能位于IAA信号的上游,它通过促进玉米幼苗內源IAA的积累缓解盐胁迫对其生长的抑制.     

NaCl胁迫下玉米幼苗中一氧化氮与茉莉酸积累的关系

以三叶一心期的玉米幼苗为材料,研究了NaCl胁迫下玉米幼苗根尖和叶片中一氧化氮(NO)和茉莉酸(JA)积累之间的关系.结果表明:NaCl胁迫下玉米幼苗根尖和叶片中NO和JA的含量均增加,且NO积累的时间早于JA;根尖中脂氧合酶(LOX)活性逐渐降低,而叶片中LOX活性显著升高.硝普钠(SNP,NO供体)处理使幼苗的JA含量和LOX活性亦增加;用NO清除剂cPTIO及NO合成的抑制剂L-NAME、NaN3处理幼苗时,可抑制NaCl胁迫诱导的JA积累以及叶片中LOX活性的增加.可见,玉米幼苗在盐胁迫下爆发的NO可能通过调控LOX活性来调节其JA的积累.     

一氧化氮缓解盐胁迫对玉米生长的抑制作用

研究了一氧化氮(nitric oxide,NO)对NaCl 100mmol/L胁迫下玉米幼苗生长的影响.结果表明:0.1～200μmol/L的NO供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP),特别是100μmol/L SNP处理可以显著提高盐胁迫下玉米幼苗的干物质积累速率.100μmol/L的SNP处理还显著提高了叶绿素含量、植株体内K /Na 比和(Spd Spm)/Put的比值,降低膜透性.推测NO对盐胁迫下玉米生长抑制的缓解作用是由于NO促进根系对K 的选择性吸收及其向地上部的运输,而降低对Na 的吸收及其向地上部的运输,并促进Put向Spd和Spm的转化.     

外源脱落酸对NaCl盐胁迫下玉米幼苗生长、气孔特征及光合性能的影响

为探究脱落酸对盐胁迫下玉米气孔特征和光合性能的影响,以玉米品种京科665为试材,利用100 mmol·L-1的NaCl溶液模拟盐胁迫环境,以不施加NaCl溶液和ABA的处理为对照,研究了外源脱落酸(0、1、2.5、5和10 μmol·L-1)对NaCl盐胁迫下玉米幼苗生长、气孔特征和光合性能的影响.结果表明:外施脱...     

钙离子参与一氧化氮促进盐胁迫下的玉米种子萌发

0.001～1.0 mmol·L~(-1)一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)均能提高玉米种子的发芽率,缓解盐胁迫下种子萌发的抑制作用,其中0.1 mmol·L~(-1)SNP的效果最佳。用胞外游离Ca~(2 )螯合剂EGTA、质膜Ca~(2 )通道阻断剂LaCl_3和液泡Ca~(2 )释放抑制剂钌红与0.1 mmol·L~(-1) SNP共处理,均能减弱或抵消SNP促进种子萌发的作用。据此推测,钙离子参与SNP促进盐胁迫下玉米种子萌发的信号转导过程。     

外源一氧化氮对盐胁迫下黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响

采用水培法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和渗透调节物质含量的影响。结果表明:正常生长条件下添加外源NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加NO信号传递途径关键酶——鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲基蓝(MB-1)显著抑制了黄瓜幼苗的生长;盐胁迫条件下,添加外源NO明显缓解了盐胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,与单独盐处理比较,株高、茎粗、鲜质量、干质量显著增加,渗透调节物质如可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量明显提高,而MB-1能够不同程度地消除NO的这些调节作用;NO对盐胁迫下黄瓜幼苗生长影响大于正常生长条件下黄瓜幼苗,NO的作用可能是通过鸟苷酸环化酶介导的。     

一氧化氮信号在脱落酸诱导丹参酚酸类成分积累中的作用

为探讨一氧化氮(Nitric oxide,NO)信号在脱落酸(Abscisic acid,ABA)诱导丹参酚酸类成分积累中的作用,采用不同浓度一氧化氮外源供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)处理丹参毛状根,6 d后采收,测定酚酸类成分含量;ABA联合一氧化氮清除剂(2-(4-carboxy-2-phenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide,c-PTIO)或一氧化氮合酶抑制剂(N~G-nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME)对丹参毛状根进行处理,测定酚酸类成分含量和关键基因表达量。结果表明,100μmol/L SNP对丹参毛状根中迷迭香酸与丹酚酸B积累的诱导效果最显著,迷迭香酸和丹酚酸B含量分别增加了3倍和4倍。ABA处理能显著促进PAL(Phenylalanine ammonia lyase)、TAT(Tyrosine aminotransferase)和RAS(Rosmarinic acid synthase)基因的表达,促进丹参毛状根中酚酸类成分的积累,而联合c-PTIO或L-NAME共同处理后,3种关键基因表达下调,并显著抑制了酚酸类成分的积累。研究证明NO和ABA均能够促进丹酚酸类成分的积累,NO信号可能介导了ABA对丹酚酸生物合成的诱导作用。     

外源一氧化氮对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化的缓解作用

采用15%的聚乙二醇-6000(PEG-6000)对扬麦158三叶一心期的幼苗根部进行轻度渗透胁迫处理,并通过添加不同浓度的一氧化氮(nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitropussidi,SNP)和相应的对照(BO-3/NO-2),研究外源NO处理对渗透胁迫下小麦幼苗叶片膜脂过氧化作用的影响.结果发现,0.1 nnol/L的SNP能降低渗透胁迫造成的小麦幼苗叶片脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性的提高,降低超氧阴离子(O-2)的产生速率和质膜相对透性的增加以及丙二醛(MDA)和H2O2的累积;0.1 mmol/L的SNP还能够诱导超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性,加速脯氨酸(Pro)的累积,而0.5mmo1/L的SNP和0.1mmo1/L的NO3/NO2(对照)处理的效果则不明显.上述结果表明低浓度NO对渗透胁迫造成的膜脂过氧化有明显的缓解效应.     

外源一氧化氮供体浸种对玉米种子萌发和幼苗生长的影响

外源一氧化氮供体硝普钠浸种可以提高玉米种子的发芽率,浓度为10、100、1000、2000μmol·L-1时,促进幼苗地上部和根的伸长生长,且有利于玉米侧根发生,幼苗叶片中的硝酸还原酶的活性也提高.以100μmol·L-1的硝普钠处理的综合效果最好.     

外源NO对NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响

以津春2号黄瓜为材料,采用营养液水培的方法,研究了外源一氧化氮(NO)对黄瓜幼苗生长和根系谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响.结果表明,(1)正常生长条件下添加NO能促进黄瓜幼苗生长,而添加亚甲基蓝(MB-1)显著抑制黄瓜幼苗的生长;(2)添加NO显著缓解了NaCl胁迫对黄瓜幼苗生长的抑制,提高根系还原型谷胱甘肽(GSH)含量、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量略有下降,同时缓解了NaCl胁迫下抗坏血酸(ASA)含量的下降幅度;(3)NaCl胁迫下添加NO的同时添加MB-1可部分解除NO的作用,与NaCl胁迫下单独添加NO处理比较,GR活性、GSH和ASA含量均降低,GSSG含量提高,APX先升高后下降.研究发现,外源NO可能通过鸟苷酸环化酶(cGC)介导来调节NaCl胁迫下黄瓜幼苗根系GR活性和GSH、GSSG、ASA含量,提高抗氧化酶活性和非酶抗氧化物质含量,增强植株对活性氧的清除能力,减少膜脂过氧化,缓解NaCl胁迫对黄瓜幼苗造成的伤害.     

一氧化氮对盐胁迫下小麦幼苗根生长和氧化损伤的影响

0.05和0.10 mmol/L一氧化氮(NO)供体硝普钠(sodium mtropmsside,SNP)处理明显减轻NaCl浓度为150 mmo1/L左右的盐胁迫对小麦幼苗根生长的抑制效应,其中0.05mmol/L的SNP效果最明显;0.30mmol/L以上的SNP处理对根抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度大于300 mmol/L时,各种浓度的SNP均不能减轻盐胁迫对根生长的抑制.以N O清除剂血红蛋白(hemoglobin,Hb)以及NOx-,K3Fe(CN)6等为对照,观察到0.05 mmol/L的SNP能不同程度地提高150mmo/L盐胁迫下小麦幼苗根尖细胞中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(ascorbateperoxidase,APX)活性,明显降低MDA、H2O2和O2-.的积累,阻断盐胁迫诱导的根尖细胞DNA片段化,表明NO能有效缓解盐胁迫引起的小麦幼苗根尖细胞的氧化损伤.