全 文 ：盐胁迫下外源 NO对苜蓿幼苗生长
及氮代谢的影响*
周万海1,2,3 摇 师尚礼1,2,3**摇 寇江涛1,2,3
( 1甘肃农业大学草业学院, 兰州 730070; 2草业生态系统教育部重点实验室 /甘肃省草业工程实验室, 兰州 730070; 3中鄄美草
地畜牧业可持续研究中心, 兰州 730070)
摘摇 要摇 为探寻增强苜蓿耐盐能力的调控途径,以甘农 4 号苜蓿品种为材料,采用 NO供体硝
普钠、NO清除剂 c鄄PTIO及硝普钠类似物亚铁氰化钠处理苜蓿幼苗,研究盐胁迫下外源 NO对
苜蓿幼苗生长、光合特征、氮同化酶活性和氮代谢物含量的影响.结果表明: 外源 NO 能明显
缓解盐胁迫对苜蓿幼苗生长及光合作用的抑制,单株干质量、叶绿素含量、净光合速率、蒸腾
速率和可溶性蛋白含量增加;外源 NO 能增强硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活
性,抑制蛋白水解酶和谷氨酸脱氢酶活性, 降低叶片中游离氨基酸含量,提高硝态氮含量,加
快铵的同化. NO供体 SNP的类似物亚铁氰化钠对盐胁迫下苜蓿幼苗生长及氮代谢无调控作
用;施用 NO清除剂 c鄄PTIO加剧了盐胁迫对苜蓿幼苗生长和氮代谢的抑制,添加外源 NO 能
缓解 c鄄PTIO的抑制效应.盐胁迫下,外源 NO和内源 NO均参与了苜蓿幼苗氮代谢的调控.
关键词摇 苜蓿摇 NO摇 盐胁迫摇 氮代谢
文章编号摇 1001-9332(2012)11-3003-06摇 中图分类号摇 Q945. 34摇 文献标识码摇 A
Effects of exogenous nitric oxide on the growth and nitrogen metabolism of alfalfa seedlings
under salt stress. ZHOU Wan鄄hai1,2,3, SHI Shang鄄li1,2,3, KOU Jiang鄄tao1,2,3 ( 1College of Pratac鄄
ultural Science, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China; 2Ministry of Education Key
Laboratory of Ecosystem / Gansu Province Laboratory of Pratacultural Engineering, Lanzhou 730070,
China; 3Sino鄄US Center for Grazingland Ecosystem Sustainability, Lanzhou 730070, China) . 鄄Chin.
J. Appl. Ecol. ,2012,23(11): 3003-3008.
Abstract: In order to explore the regulation approaches for improving the salt鄄tolerance of alfalfa,
the seedlings of Medicago sativa L. cv. Gannong No. 4 were taken to study their growth and nitro鄄
gen metabolism under salt stress as affected by NO鄄donor SNP, NO鄄scavenger c鄄PTIO, and sodium
ferrocyanide (a SNP analogue with NO not released). Exogenous NO could obviously alleviate the
inhibition effects of salt stress on the seedling growth and photosynthesis via increasing plant dry
matter and leaf chlorophyll content, net photosynthesis rate, transpiration rate, and soluble protein
content. Exogenous NO enhanced the activities of leaf nitrate reductase, glutamine synthetase, and
glutamate鄄oxoglutarate aminotransferase, restrained the activities of protease and glutamate dehydro鄄
genase, decreased the free amino acid content, and improved the nitrate content and ammonium as鄄
similation under salt stress. Applying sodium ferrocyanide did not show any alleviation effect on the
seedling growth and nitrogen metabolism under salt stress. As a NO鄄scavenger, c鄄PTIO inhibited
the growth and nitrogen metabolism under salt stress, but the inhibition effect could be mitigated by
supplementing SNP. It was suggested that exogenous and endogenous NO were involved in the regu鄄
lation of alfalfa nitrogen metabolism under salt stress.
Key words: alfalfa; nitric oxide; salt stress; nitrogen metabolism.
*国家牧草产业技术体系专项(CARS鄄35)和牧草种质资源保护利用项目(NB2130135)资助.
**通讯作者. E鄄mail: shishl@ gsau. edu. cn
2012鄄03鄄07 收稿,2012鄄08鄄16 接受.
应 用 生 态 学 报摇 2012 年 11 月摇 第 23 卷摇 第 11 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
Chinese Journal of Applied Ecology, Nov. 2012,23(11): 3003-3008
摇 摇 氮是植物必需的大量元素,对作物产量和品质
有重要的影响.盐胁迫可以降低作物对氮素的吸收
和同化,造成氮素营养相对亏缺,抑制植物的生长发
育[1] .在逆境胁迫下,植物能积累一些小分子含氮
有机物(如氨基酸、甜菜碱等)进行渗透调节,以缓
解盐胁迫的不利影响[2] . 因此,通过调控技术改善
盐胁迫下的氮代谢对提高作物抗盐能力至关重要.
一氧化氮(NO)是广泛存在于植物组织中的信号分
子,能够调节植物的生长、发育,并参与植物体对各
种逆境胁迫的响应[3] .有研究发现,外源 NO能缓解
Cd胁迫对番茄幼苗叶片光合的抑制[4];不同浓度
NO 能缓解水分胁迫对平邑甜茶幼苗氮代谢的抑
制[5];外源 NO能缓解 NaHCO3胁迫对黄瓜幼苗氮代
谢的抑制,提高黄瓜植株耐盐性[6];亦有研究表明,
植物能通过多种途径产生内源 NO[7],但内源 NO对
植物氮代谢的影响鲜见报道. 另外,植物种类、胁迫
强度和处理时间都会对氮代谢产生影响[8],使 NO
对胁迫条件下植物氮代谢的调节机制模糊不清.
苜蓿(Medicago sativa)是多年生优质豆科牧草,
在我国干旱、半干旱地区广泛种植,但由于不合理的
灌溉和耕作措施,土壤盐渍化问题日益突出,严重影
响苜蓿产量. 目前对苜蓿耐盐性虽有相关研究[9],
但盐胁迫下 NO对苜蓿幼苗氮代谢的影响尚未见相
关报道. 本试验采用外源 NO 供体硝普钠( sodium
nitroprusside, SNP)、SNP 类似物亚铁氰化钠(不产
生 NO)、NO特异清除剂 c鄄PTIO处理 NaCl胁迫下的
苜蓿幼苗,研究 NO 对苜蓿幼苗生长和氮代谢的影
响,探讨 NO调控苜蓿耐盐性的机制,以期为苜蓿品
种改良和盐碱地栽培提供理论依据.
1摇 材料与方法
1郾 1摇 试验材料与处理
试验于 2011 年 5—9 月在甘肃农业大学草业学
院进行,供试苜蓿品种为甘农 4 号(Medicago sativa
L. cv. Gannong No. 4). 选取饱满均匀的苜蓿种子,
用 0. 1% HgCl2溶液消毒 5 min,去离子水洗净,播种
于灭菌的蛭石培养钵中,种子萌发后每盆定植 10
株,转移至光照培养室(相对湿度 60% ,光照时间为
14 h, 光通量密度 400 滋mol·m-2·s-1,昼 /夜温度
为 25 益 / 20 益),3 d 浇灌 1 次 1 / 2 Hoagland 营养
液,生长 35 d后,挑选整齐一致的幼苗,洗净后移栽
到盛有 1 / 2 Hoagland营养液的塑料钵中预培养, 预
培养 3 d后开始处理.
试验中,以亚硝基铁氰化钠(SNP,Sigama 公司,
分析纯)为 NO 供体、亚铁氰化钠( sodium ferrocya鄄
nide,SF)为 SNP类似物(不产生 NO)、2鄄4鄄羧苯基四
甲基咪唑烷鄄1鄄氧鄄3鄄氧化物(c鄄PTIO,Sigama 公司,分
析纯)为 NO 特异清除剂,试验设 7 种处理:1) CK
(1 / 2 Hoagland 营养液); 2 ) NO ( 100 滋mol · L-1
SNP);3) NaCl(150 mmol·L-1 NaCl);4) NaCl+NO
(150 mmol·L-1 NaCl+100 滋mol·L-1 SNP);5)NaCl
+SF(150 mmol·L-1 NaCl+100 滋mol·L-1亚铁氰化
钠);6) NaCl + c鄄PTIO (150 mmol · L-1 NaCl + 100
滋mol· L-1 c鄄PTIO); 7 ) NaCl + c鄄PTIO + NO ( 150
mmol·L-1 NaCl + 100 滋mol · L-1 c鄄PTIO + 100
滋mol·L-1 SNP).所用溶液均用 1 / 2 Hoagland 营养
液溶解配制,试验采用随机区组设计,每处理 10 盆,
重复 3 次. 为保证处理浓度稳定,每隔 2 d更换 1 次
处理液,用空气压缩泵给营养液间歇通入空气.处理
第 8 天取样测定各项指标,每个处理取 3 个重复.
1郾 2摇 测定项目与方法
1郾 2郾 1 幼苗干质量的测定 摇 处理结束后,将植株的
地上和地下部分开,用去离子水冲洗干净,擦干水
分,105 益杀青 15 min,70 益烘干 72 h,称量.
1郾 2郾 2 光合参数的测定 摇 在处理第 8 天时,选取中
上部功能叶片,利用德国产 GFS鄄3000 便携式光合系
统测定叶片净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)(测定
时光照强度 400 滋mol·m-2·s-1,温度 25 益).
1郾 2郾 3 生理指标测定摇 叶绿素含量采用 80%丙酮浸
提法[10]测定;硝态氮(NO3 -)含量采用水杨酸鄄硫酸
法[10]测定;游离氨基酸含量采用水合茚三酮法[10]
测定;可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝 G鄄250 法测
定[11];铵(NH4 +)含量测定采用 Krom[12]的方法.
1郾 2郾 4 酶活性测定摇 蛋白水解酶活性测定采用张志
刚等[13]的方法;硝酸还原酶 (NR)活性测定采用
Wallace和 Pate[14]的方法;谷氨酰胺合成酶(GS)活
性测定采用 Kaiser 和 Lewis[15]的方法;谷氨酸合酶
(NADH鄄GOGAT)和谷氨酸脱氢酶(NADH鄄GDH)活
性测定采用 Singh和 Srivastav觃[16]的方法.
1郾 3摇 数据处理
采用 Microsoft Excel 2003 软件进行数据处理及
绘图,采用 SPSS 16. 0 软件进行统计分析,所有数据
用平均值依标准误表示.采用 Duncan 新复极差法对
各处理进行多重比较(琢=0. 05).
2摇 结果与分析
2郾 1摇 NaCl胁迫下 NO 对苜蓿植株生长和光合特征
的影响
由表1可知,非盐胁迫下,外加SNP在一定程
4003 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
表 1摇 NaCl胁迫下 NO对苜蓿植株光合和生长的影响
Table 1摇 Effects of NO on photosynthesis and growth of alfalfa seedlings under NaCl stress (mean依SE, n=9)
处 理
Treatment
干质量 Dry mass (mg·plant-1)
地上部
Shoot
地下部
Root
叶绿素含量
Chlorophyll content
(mg·g-1FM)
净光合速率
Net photosynthesis
rate (滋mol CO2·
m-2·s-1)
蒸腾速率
Transpiration rate
(mmol H2O·m-2
·s-1)
CK 59. 9依0. 2a 20. 1依0. 1a 4. 89依0. 23a 7. 49依0. 89a 0. 97依0. 14a
NO 60. 2依0. 1a 20. 6依0. 2a 4. 93依0. 16a 7. 76依1. 13a 1. 13依0. 51a
NaCl 46. 8依0. 3c 16. 9依0. 1c 2. 47依0. 13d 4. 48依0. 58c 0. 57依0. 25c
NaCl+NO 52. 7依0. 1b 18. 5依0. 3b 3. 63依0. 06b 6. 29依0. 47b 0. 80依0. 24b
NaCl+SF 47. 2依0. 3c 16. 4依0. 2c 2. 62依0. 37d 4. 41依1. 23c 0. 58依0. 10c
NaCl+c鄄PTIO 42. 3依0. 2d 15. 9依0. 1d 2. 06依0. 20e 3. 62依0. 73d 0. 45依0. 28d
NaCl+NO+c鄄PTIO 47. 4依0. 2c 17. 1依0. 3c 3. 17依0. 10c 4. 43依0. 91c 0. 58依0. 32c
同列不同小写字母表示差异显著(P<0. 05) Different letters in the same column meant significant difference at 0. 05 level. 下同 The same below.
度上提高了苜蓿幼苗叶片的叶绿素含量、净光合速
率、蒸腾速率和干质量,但与对照的差异不显著. 单
一 NaCl 处理使苜蓿幼苗的叶绿素含量、净光合速
率、蒸腾速率和干质量较对照明显降低. 外加 SNP
能有效地缓解盐胁迫对苜蓿幼苗生长和光合特征的
抑制,与单一 NaCl 处理相比,植株地上部和地下部
的干质量分别增加 10. 7%和 9. 3% ,叶绿素含量、净
光合速率和蒸腾速率分别增加 46. 9% 、24. 8%和
40. 4% ,差异均达显著水平. 用 SNP 类似物亚铁氰
化钠处理后,各测定指标与单一 NaCl 处理无差异,
说明亚铁氰化钠不能缓解盐胁迫对苜蓿植株生长和
光合的抑制;NO 清除剂 c鄄PTIO 处理加剧了盐胁迫
对苜蓿幼苗干质量、叶绿素含量、净光合速率和蒸腾
速率的抑制,处理间各测定指标为最低值,但这种加
剧胁迫效应被 SNP有效缓解.
2郾 2摇 NaCl胁迫下 NO对苜蓿幼苗叶片可溶性蛋白、
蛋白水解酶活性和游离氨基酸的影响
非盐胁迫下,外加 SNP 对苜蓿幼苗叶片中可溶
性蛋白、游离氨基酸和蛋白水解酶活性无影响;单一
NaCl处理使苜蓿叶片中蛋白水解酶活性和游离氨
基酸含量分别比对照升高 111. 9%和 97. 1% ,可溶
性蛋白含量降低 20. 6% . NaCl+NO处理导致苜蓿幼
苗的蛋白水解酶活性和游离氨基酸含量较单盐胁迫
明显降低,可溶性蛋白含量显著提高;盐胁迫下,亚铁
氰化钠处理对苜蓿幼苗可溶性蛋白、游离氨基酸含量
和蛋白水解酶活性的影响与单盐胁迫处理无差异.
蛋白水解酶活性和游离氨基酸含量在 NaCl+c鄄PTIO
处理中达到最高,而可溶性蛋白含量最小;外加 SNP
能逆转盐胁迫下 c鄄PTIO 对苜蓿叶片可溶性蛋白、游
离氨基酸和蛋白水解酶活性的影响(图 1).
2郾 3摇 NaCl 胁迫下 NO 对苜蓿幼苗叶片 NO3 -和
NH4 +含量的影响
与对照相比,单独添加 SNP对苜蓿叶片中 NO3 -
和 NH4 +含量无影响. 盐胁迫导致苜蓿幼苗叶片
NO3 -含量较对照降低 40. 4% ,NH4 +含量则增加
181% ;外加 SNP能促进盐胁迫下苜蓿幼苗 NO3 -的
吸收,降低 NH4 +积累. NaCl和亚铁氰化钠共处理下
图 1摇 NaCl胁迫下 NO对苜蓿幼苗叶片可溶性蛋白、蛋白水
解酶活性和游离氨基酸的影响
Fig. 1摇 Effects of NO on protease activity, soluble protein and
free amino acid content in leaves of alfalfa seedlings under NaCl
stress (mean依SE, n=9).
不同小写字母表示差异显著(P<0. 05) Different letters meant signifi鄄
cant difference at 0. 05 level.下同 The same below.
500311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 周万海等: 盐胁迫下外源 NO对苜蓿幼苗生长及氮代谢的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
表 2摇 NaCl胁迫下 NO对苜蓿幼苗叶片氮代谢酶活性的影响
Table 2摇 Effects of NO on nitrogen metabolism key enzyme activity in leaves of alfalfa seedlings under NaCl stress (mean依
SE, n=9)
处 理
Treatment
硝酸还原酶
Nitrate reductase
(滋g·g-1·h-1)
谷氨酰胺合成酶
Glutamine synthetase
(A·mg-1·h-1)
谷氨酸合酶
Glutamate鄄oxoglutarate
aminotransferase
(滋mol NADH·min-1·g-1)
谷氨酸脱氢酶
Glutamate dehydrogenase
(滋mol NADH·min-1·g-1)
CK 89. 79依0. 73b 0. 042依0. 002a 74. 6依0. 5a 19. 2依0. 4d
NO 93. 59依0. 98a 0. 043依0. 003a 73. 3依1. 0a 18. 1依0. 8d
NaCl 69. 20依0. 64f 0. 031依0. 004c 34. 8依0. 7c 40. 1依0. 9b
NaCl+NO 83. 40依0. 90c 0. 039依0. 006b 48. 2依0. 5b 30. 2依0. 6c
NaCl+SF 70. 88依1. 03f 0. 031依0. 001c 33. 2依0. 7c 38. 7依0. 5b
NaCl+c鄄PTIO 72. 46依0. 87e 0. 028依0. 003d 30. 6依0. 9d 49. 2依0. 4a
NaCl+NO+c鄄PTIO 77. 53依0. 61d 0. 032依0. 005c 43. 9依0. 5c 37. 5依0. 9b
苜蓿幼苗叶片 NO3 -和 NH4 +含量与单盐胁迫无差
异;NaCl和 c鄄PTIO共处理使 NO3 -含量较单盐胁迫
显著降低,而 NH4 +含量显著升高,但这种影响能被
外加的 SNP逆转(图 2).
2郾 4摇 NaCl胁迫下 NO 对苜蓿幼苗叶片氮代谢酶活
性的影响
由表 2 可知,与对照相比,150 mmol·L-1 NaCl
处理下 NR、 GS 和 NADH鄄GOGAT 活性分别降低
22郾 9% 、22. 5%和 53. 4% ,而 NADH鄄GDH 活性增加
108. 9% ,说明 NaCl 胁迫改变了苜蓿幼苗氮代谢酶
活性;而与该处理相比,NaCl+NO处理下NR、GS和
图 2摇 NaCl胁迫下 NO对苜蓿幼苗叶片 NO3 -和 NH4 +含量的
影响
Fig. 2摇 Effects of NO on nitrate and ammonia content in leaves
of alfalfa seedlings under NaCl stress (mean依SE, n=9).
NADH鄄GOGAT 活性分别增加 20. 5% 、 25. 8% 和
38郾 5% ,NADH鄄GDH活性降低 24. 7% . 亚铁氰化钠
对盐胁迫条件下苜蓿幼苗的 4 种氮代谢酶活性不产
生影响;c鄄PTIO 处理导致盐胁迫下苜蓿叶片中 GS
和 NADH鄄GOGAT活性较单盐胁迫处理降低,NR 和
NADH鄄GDH活性升高;NaCl+NO+c鄄PTIO处理下,苜
蓿植株 GS、NR、NADH鄄GOGAT、NADH鄄GDH 活性与
单盐胁迫无差异,说明添加 SNP 能逆转盐胁迫下
c鄄PTIO对苜蓿幼苗氮代谢酶活性的作用.
3摇 讨摇 摇 论
盐诱导的渗透胁迫破坏植物体的一些关键生理
过程,植物体则通过积累某些有机溶质来缓解该胁
迫[17-18] . 可溶性蛋白和游离氨基酸积累能反映植
物耐盐性[19],而适度的蛋白水解酶活性有利于逆境
胁迫下植株积累游离氨基酸[20] . 本试验中,虽然盐
胁迫显著提高了苜蓿幼苗叶片中蛋白水解酶活性,
促进了蛋白质水解和游离氨基酸积累,但蛋白质的
大量水解会降低植物的光合作用[21],抑制植株生
长;添加外源 NO 能有效抑制苜蓿幼苗叶片中蛋白
水解酶活性,使可溶性蛋白含量升高,游离氨基酸含
量维持在适度水平,表明外源 NO 对盐胁迫下苜蓿
植株中含氮化合物的代谢具有调控作用.
NR 是氮代谢调控的关键点和氮同化的限速
酶,易受硝酸盐供应、光照条件和逆境胁迫的影
响[22-23] .本试验表明,盐胁迫降低了苜蓿叶片中
NO3 -含量和 NR 活性;添加外源 NO 则显著提高了
叶片中 NO3 -含量和 NR 活性. 这可能是由于外源
NO提高了苜蓿幼苗根系活力和光合蒸腾速率,促
进根系对 NO3 -的吸收转运,从而诱导 NR 活性
升高.
6003 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷
植物吸收的 NO3 -最终被还原成 NH4 +,而 NH4 +
必须立即被同化来消除其细胞毒性,这主要通过
GS / GOGAT循环完成[24] . 研究表明,GS / GOGAT 活
性受组织状况、光照、碳水化合物、氨基酸供应和胁
迫因子等多种因子调节[25] . 许多研究认为,盐胁迫
能抑制 GS 和 GOGAT 活性[5-6],但也有相反的报
道[26] .本试验中,盐胁迫下苜蓿叶片 GS / GOGAT 活
性显著降低,与盐胁迫抑制苜蓿光合功能,导致能源
物质和同化力供应不足有关,也与根系吸收转运的
NO3 -含量减少有关. 添加外源 NO缓解了盐胁迫对
GS / GOGAT活性的抑制,可能与 NO 促进苜蓿幼苗
光合作用、调控碳水化合物和氨基酸水平及提高同
化力供应有关.
GDH 是铵同化的另一条途径, 但对其作用存
在争议[27] . Melo鄄Oliveira等[28]认为,GDH具有双重
功能,即存在过量无机氮源时进行铵同化,植物缺少
有机碳源时则分解谷氨酸为 TCA循环提供碳骨架.
而 Robinson等[29]认为,逆境胁迫下 GDH 活性调控
与碳的供应及同化相联系;Givan[30]研究表明,逆境
胁迫下 NO3 -的快速还原或蛋白水解作用提高是植
物内源 NH4 +积累的主要原因之一.此外,GDH 能参
与谷氨酸分解代谢释放出 琢鄄酮戊二酸,为 TCA循环
提供碳骨架,但这一过程伴随 NH4 +的释放[31] .本试
验中,盐处理使苜蓿叶片 NH4 +含量和 NADH鄄GDH
活性均急剧升高,可能是由于 NADH鄄GDH 同化
NH4 +能力有限所致,也可能与蛋白水解有关,其相
关机制需进一步研究. 添加外源 NO 降低了盐胁迫
下苜蓿叶片 NH4 +含量和 NADH鄄GDH 活性,可能是
NO提高了苜蓿植株的光合作用,为 NH4 +同化提供
了足够的碳骨架和能量,从而诱导 GS / GOGAT 及
NADH鄄GDH活性变化,加快 NH4 +同化,维持植株正
常生长.
许多研究中使用外源 NO 分析其生理效应,但
植物体本身也能通过酶和非酶途径产生内源
NO[7] .为探讨盐胁迫下内源 NO 在氮代谢中的作
用, 本研究采用了 SNP 的类似物亚铁氰化钠和 NO
清除剂 c鄄PTIO,结果表明,盐胁迫下,用亚铁氰化钠
处理对苜蓿幼苗光合作用、生长特征和氮代谢无调
控作用,说明缓解盐胁迫对苜蓿幼苗抑制作用的物
质是 NO. 用 NO清除剂 c鄄PTIO 处理加剧了盐胁迫
对苜蓿幼苗生长的抑制,促进蛋白水解和游离氨基
酸的积累,降低叶片中 NO3 -含量和 GS / GOGAT 活
性,提高 NADH鄄GDH 活性和 NH4 +含量,添加外源
NO则能在一定程度上逆转 c鄄PTIO 的抑制效应,说
明内源 NO参与苜蓿植株氮代谢的调节. NO 清除
剂 c鄄PTIO处理显著促进了 NR 活性,可能是通过
NR途径能产生内源 NO,而 c鄄PTIO对内源 NO的清
除引起对该酶活性的负反馈调节,其机理尚需进一
步研究.
综上所述,盐胁迫下氮代谢失调是苜蓿幼苗受
伤害的原因之一. 外源 NO 可增强盐胁迫下幼苗的
光合作用,抑制蛋白水解,提高对硝态氮的吸收,增
强氮代谢酶活性,加快铵的同化,从而避免铵的毒
害,缓解盐逆境对植株生长的抑制;而且内源 NO也
参与盐胁迫下苜蓿植株氮代谢的调节.
参考文献
[1]摇 Flowers TJ. Improving crop salt tolerance. Journal of
Experimental Botany, 2004, 55: 307-319
[2]摇 Munns R. Comparative physiology of salt and water
stress. Plant, Cell and Environment, 2002, 25: 239 -
250
[3] 摇 Qiao WH, Fan LM. Nitric oxide signaling in plant re鄄
sponses to abiotic stresses. Journal of Integrative Plant
Biology, 2008, 50: 1238-1246
[4]摇 Zhang Y鄄K (张义凯), Cui X鄄M (崔秀敏), Yang S鄄X
(杨守祥), et al. Effects of exogenous nitric oxide on
active oxygen metabolism and photosynthetic characteris鄄
tics of tomato seedlings under cadmium stress. Chinese
Journal of Applied Ecology (应用生态学报), 2010, 21
(6): 1432-1438 (in Chinese)
[5]摇 Cao H (曹 摇 慧), Wang X鄄W (王孝威), Zou Y鄄M
(邹岩梅), et al. Effects of exogenous nitric oxide on
the several enzymes of nitrogen metabolism in Malus hu鄄
pehensis (Pamp. ) Rehd. seedlings under water stress.
Acta Horticulturae sinica (园艺学报), 2009, 36(6):
781-786 (in Chinese)
[6]摇 Lin Y (林摇 燕), Hong Y鄄Y (洪艳艳), Shi Q鄄H (史
庆华), et al. Effects of SNP on the growth and nitrogen
metabolism enzymes activities of cucumber seedlings un鄄
der NaHCO3 stress. Plant Nutrition and Fertilizer Sci鄄
ence (植物营养与肥料学报), 2010, 16(5): 1294-
1298 (in Chinese)
[7] 摇 Palavan鄄Unsal N, Arisan D. Nitric oxide signalling in
plants. Botanical Review, 2009, 75: 203-229
[8]摇 Debouba M, Gouia H, Suzuki A, et al. NaCl stress
effects on enzymes involved in nitrogen assimilation
pathway in tomato (Lycopersicon esculentum) seedlings.
Journal of Plant Physiology, 2006, 163: 1247-1258
[9]摇 Zhang Y鄄F (张永峰), Yin B (殷摇 波). Influences of
salt and alkali mixed stresses on antioxidative activity
and MDA content of Medicago sativa at seedling stage.
Acta Prataculturae Sinica (草业学报), 2009, 18(1):
46-50 (in Chinese)
[10]摇 Zou Q (邹摇 琦). Experimental Guide for Plant Physi鄄
ology. Beijing: China Agriculture Press, 2000 ( in Chi鄄
nese)
700311 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 周万海等: 盐胁迫下外源 NO对苜蓿幼苗生长及氮代谢的影响摇 摇 摇 摇 摇 摇
[11]摇 Bradford MM. A rapid and sensitive method for the
quantification of microgram quantities of protein utilizing
the principle of protein鄄dye binding. Analytical Biochem鄄
istry, 1976, 72: 248-254
[12]摇 Krom MD. Spectrophotometric determination of ammo鄄
nia: Study of a modified Berthelot reaction using salicy鄄
late and dichloroisocianurate. Analyst, 1980, 105:
305-316
[13]摇 Zhang Z鄄G (张志刚), Rui Q (芮摇 琪), Xu L鄄L (徐
朗莱). Relationship between endopeptidases and H2O2
during wheat leaves aging. Acta Botany Sinica (植物学
报), 2001, 43(2): 127-131 (in Chinese)
[14]摇 Wallace W, Pate JS. Nitrate reductase in the field pea
( Pisutnarvense L. ). Annals of Botany, 1965, 29:
655-671
[15]摇 Kaiser JJ, Lewis OAH. Nitrate reductase and glutamine
synthetase activity in leaves and roots of nitrate鄄fed Heli鄄
anthus annuus L. Plant and Soil, 1984, 70: 127-130
[16]摇 Singh RP, Srivastav佗 HS. Increase in glutamate syn鄄
thetase (NADH) activity in maize seedling in response
to nitrate and ammonium nitrogen. Physiologia Planta鄄
rum, 1986, 66: 413-416
[17]摇 Chen C鄄S (陈成升), Xie Z鄄X (谢志霞), Liu X鄄J (刘
小京). Interactive effects of drought and salt stresses on
winter wheat seedlings growth and physiological charac鄄
teristics of stress鄄resistance. Chinese Journal of Applied
Ecology (应用生态学报), 2009, 20(4): 811 -816
(in Chinese)
[18]摇 Yan H (燕摇 辉), Peng X鄄B (彭晓邦), Xue J鄄J (薛
建杰). Effects of NaCl stress on leaf photosynthesis
characteristics and free amino acid metabolism of
Heyedysarum scoparium. Chinese Journal of Applied
Ecology (应用生态学报), 2012, 23(7): 1790-1796
(in Chinese)
[19]摇 Salah IB, Slatni T, Gruber M, et al. Relationship be鄄
tween symbiotic nitrogen fixation, sucrose synthesis and
antioxidant activities in source leaves of two Medicago
ciliaris lines cultivated under salt stress. Environmental
and Experimental Botany, 2011, 70: 166-173
[20]摇 Poustini K, Siosemardeh A, Ranjbar M. Proline accu鄄
mulation as a response to salt stress in 30 wheat (Tritic鄄
um aestivum L. ) cultivars differing in salt tolerance.
Genetic Resources and Crop Evolution, 2007, 54: 925-
934
[21]摇 Cernusak LA, Aranda J, Marshall JD, et al. Large vari鄄
ation in whole鄄plant water鄄use efficiency among tropical
tree species. New Phytologist, 2007, 173: 294-305
[22]摇 Kaiser WM, Huber SC. Post鄄translational regulation of
nitrate reductase: Mechanism, physiological relevance
and environmental triggers. Journal of Experimental Bot鄄
any, 2001, 52: 1981-1989
[23]摇 Datta R, Sharma R. Temporal and spatial regulation of
nitrate reductase and nitrite reductase in greening maize
leaves. Plant Science, 1999, 144: 77-83
[24]摇 Surabhi GK, Reddy AM, Kumari GJ, et al. Modula鄄
tions in key enzymes of nitrogen metabolism in two high
yielding genotypes of mulberry (Morusalba L. ) with dif鄄
ferential sensitivity to salt stress. Environmental and Ex鄄
perimental Botany, 2008, 64: 171-179
[25]摇 Xu Z鄄Z (许振柱), Zhou G鄄S (周广胜). Research ad鄄
vance in nitrogen metabolism of plant and its environ鄄
mental regulation. Chinese Journal of Applied Ecology
(应用生态学报), 2004, 15(3): 511-516 ( in Chi鄄
nese)
[26]摇 Veeranagamallaiah G, Chandraobulreddy P, Jyothsnaku鄄
mari G, et al. Glutamine synthetase expression and pyr鄄
roline鄄5鄄carboxylate reductase activity influence proline
accumulation in two cultivars of foxtail millet ( Setaria
italica L. ) with differential salt sensitivity. Environmen鄄
tal and Experimental Botany, 2007, 60: 239-244
[27]摇 Lancien M, Gadal P, Hodges M. Enzyme redundancy
and the importance of 2鄄oxoglutarate in higher plant am鄄
monium assimilation. Plant Physiology, 2000, 123:
817-824
[28]摇 Melo鄄Oliveira R, Oliveira IC, Coruzzi GM. Arabidopsis
mutant analysis and gene regulation define a nonredun鄄
dant role for glutamate dehydrogenase in nitrogen assimi鄄
lation. Proceedings of the National Academy of Sciences
of the United States of America, 1996, 93: 4718-4723
[29]摇 Robinson SA, Stewart GR, Phillips R. Regulation glu鄄
tamate dehydrogenase activity in relation to carbon limi鄄
tation and protein catabolism in carrot cell suspension
culture. Plant Physiology, 1992, 98: 1190-1195
[30]摇 Givan CV. Metabolic detoxification of ammonia in tis鄄
sues of higher plants. Phytochemistry, 1979, 18: 375-
382
[31]摇 Stewart GR, Shatilov VR, Turnbill MH, et al. Evidence
that glutamate dehydrogenase plays a role in the oxida鄄
tive deamination of glutamate in seedlings of Zea mays.
Australian Journal of Plant Physiology, 1995, 22:
805-809
作者简介 摇 周万海,男,1979 年生,讲师,博士研究生. 主要
从事牧草种质资源研究. E鄄mail: zhouwanhai@ gsau. edu. cn
责任编辑摇 李凤琴
8003 应摇 用摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 23 卷