全 文 ：生态科学2007年4月第26卷第2期 EcoLoGIcSC ENCEApr．2007，26(2)：176～180
NO在植物生长发育和环境胁迫响应中的作用
陈银萍1·2．，张满效3，陈拓4，安黎哲2(1．兰州交通大学环境与市政工程学院．兰州730070；2．兰州
大学生命科学学院，兰州730000：3．兰州石化职业技术学院，兰州730060；4．中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，兰州
730000)
【摘要】 一氧化氮(No)是具有生物活性和信号转导作用的气体活性分子，它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、
生长和衰老等具有卣接的生理调节功能，而且作为防御反应中的关键信使，参与丁植物对外界环境胁迫的响应，如干旱
胁迫、热胁迫、盐胁迫、uv-B辐射、臭氧胁迫、重金属胁迫、机械损伤以及植物抗病反应。No与各种激素如乙烯、脱
落酸、水杨酸、生长素和细胞分裂素等，在调节植物的生理活动与信号转导方面有明显的协同作用，通过激素起作用可
能是植物内源No作用的机理之一。探明在正常生长状况下植物内源N0对植物生长发育的调控机制及其参与信号转导
的生理机制是目前研究的重点。
关键词；一氧化氮；植物激素；生长发育；非生物胁迫：信号转导
中围分类号；Q142 文献标识码；A 文章编号；1008-8873(2007)02．176-05
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CHENYin．ping‘r，zHANGMan-xi∞’，CHENTu矿，ANLi．zhe2(1．Sch∞IofEmri舢叨tal卸dM咖icipalEIlgine州ng
LanzII伽Ji∞咖gUnive商吼L￡咀zb棚730070，Chim；2．SchoolofLifeScience，Lanzh叫UⅡive碍i吼LaIIzh伽730000，China；3
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一氧化氮(ni仃icoxidc。NO)是一种广泛分布于
生物体的气体活性分子，具有多种生理功能，曾被
Scien∞杂志确定为“年度分子”Il】。早在20世纪70
年代就曾有人报道植物释放NO以及NO对植物生长
的影响口捌，然而，关于NO和植物信号的研究主要局
限于LeshemHl和L“am5】等少数“先行者”的研究工
作，直到1998年．DelIedon肿等”J和Durner等【”发现
NO可以作为植物抗病反应的信号分子后，NO植物学
的研究引起了国际植物学界的密切关注。越来越多的
证据显示。N0是生物体内一种广泛分布的信号传导
分子旷“】。本文就目前有关NO参与植物生长发育调
控和对生物与非生物环境胁迫应答反应的研究进展作
一些介绍。
1 N0对植物生长发育的调控
1．1 NO与种子萌发
No能刺激各种植物的种子萌发。No供体硝谱钠
∞di砌ni仃o-pmsside，SNP)能使莴苣种子在黑暗条
件下萌发【l”，也能明显促进渗透胁迫下小麦种子萌
发、胚根和胚芽伸长Il”。羽扇豆(￡印如m胁∞L．
cv．v∞tus)种子的萌发率与0．1～800um浓度范围的
sNP剂量成正比，而且在种子受到重金属和盐胁迫时
仍具有促进作用ll⋯。
1．2 NO与植物生长
有研究表明，NO在高浓度时能抑制西红柿【2l、莴
苣f15】和豌豆川的生长，低浓度时能促进它们的生长。
NO可以使光合电子传递和ArP合成受阻¨“，抑制下胚
轴伸长【12】，增加豌豆叶片特别是保卫细胞中的叶绿素
含量【”J。延缓受P^∥枷晴Dm却钰￡∞s侵染马铃薯叶片
中叶绿素的丧失【5】。NO对叶绿素保持力的正效应反映
了NO对铁有效性的影响。用N0处理野生型玉米可以
收稿日期：200由12-∞．2007一∞一20接受
基盒项目，国家自然科学基金项目‘9030201D)：兰州空通大学基金资助
项目。
作者简介t陈银萍(197}一)．女(汉旗)，博士．副教授，主要从事环
境生物学研究。
·通讯联系人l Bnmd：yipcI@．1蛹饥∞联系电话-0139l螂12昕
万方数据
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2期 陈银萍．等：NO在植物生长发育和环境胁迫响应中的作用
拟中胚轴对UV-B的响应，如抑制胚轴伸长、降低葡聚
糖酶的活性、提高胚轴细胞壁中的蛋白含量等，而用
No合成酶抑制剂LNNA处理的幼苗中，这些表现可被
完全逆转；有趣的是，在uv—B下，外源NO供体的生
理作用与活性氧清除剂NAC的作用相似。这些结果暗
示在UV-B辐射下的玉米中胚轴生长过程中，NO可能
是既作为第二信使又作为一种抗氧化剂起作用。
3．5臭氧
大气污染物臭氧也可能与NO作用。Rao和Davis
用一种对臭氧敏感的拟南芥生态型为材料的研究表
明，臭氧可促进|NOS的活性，这一效应发生在水杨酸
积累和细胞死亡之前。据此，他们认为NO的产生使该
拟南芥生态型对臭氧的敏感性提高，并可能作为一种
信号分子引发超敏细胞死亡i”l。NO可以诱导烟草中
sA合成171，NO处理增加了臭氧诱导的乙烯的产生和叶
损伤㈨。
3．6机械损伤(mechanicalstress)
Pedroso等对伽蓝菜(Kalanchoedaigrem ntiana)
和红豆杉(Taxusbrevifolia)的叶和愈伤组织进行离心
(机械损伤)处理，发现离心可以诱-导-NO产生，随后
DNA断裂，细胞死亡，而且NOS抑制剂可以减少NO
的产生和细胞程序性死亡[52j3，⋯。Garces等对
Arabidopsis叶细胞进行的机械损伤同样通过NOS诱
导NO产生m1。
4结语
综上所述，目前在NO植物学研究方面已取得了重
要进展并达成了比较广泛的共识，NO对植物生理调控
研究领域人们普遍认为NO直接参与调节种子萌发、根
系发育、叶片生长、细胞的程序性死亡等生理进程和
植物对逆境胁迫的应答，其功能很可能是与植物激素
协同实现的，存在确切的剂量效应和部位差异，NO
和其它过氧化物可能协同作用完成植物过敏性反应。
但有关NO与植物抗逆性的研究主要是通过外源NO
供体、NO合成酶抑制剂、NO清除剂等在环境胁迫下
对植物生理指标的影响，分析NO在胁迫响应中的作
用，并逐渐涉及到基因转录、酶(蛋白)表达等分子
水平的作用机制，这不一定符合植物体内的实际情况，
因此今后将研究重心转到植物内源NO与植物胁迫响
应的关系上。这是很必要的。实际上，许多植物自身
能在其生存的自然环境下产生一定的NO[561，而且很
多环境胁迫因子能诱导植物内源NO的产生。如Gould
等157]曾以烟草悬浮细胞为材料，揭示植物内源NO的
产生可以为高温、渗透胁迫和盐胁迫激发，而不为强
光和机械伤害激发。这表明植物内源NO在相应的非生
物胁迫中是具有一定的生理功能作用的。另外，No
分子小、寿命短、不带电荷、具有高扩散性【，Sl，因此
内源No极有可能是植物逆境响应中理想的信号分
子[59】。对植物内源NO的生理调节功能和信号转导机
制进行深入研究，探明在正常生长状况下植物内源No
对植物生长发育的调控机制及其参与信号转导的生理
机制，尤其对NO和植物激素的协同作用机理应是目前
研究的重点。
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NO在植物生长发育和环境胁迫响应中的作用
作者： 陈银萍， 张满效， 陈拓， 安黎哲， CHEN Yin-ping， ZHANG Man-xiao， CHEN Tuo，
AN Li-zhe
作者单位： 陈银萍,CHEN Yin-ping(兰州交通大学环境与市政工程学院,兰州,730070;兰州大学生命科学
学院,兰州,730000)， 张满效,ZHANG Man-xiao(兰州石化职业技术学院,兰州,730060)， 陈
拓,CHEN Tuo(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,兰州,730000)， 安黎哲,AN Li-
zhe(兰州大学生命科学学院,兰州,730000)
刊名： 生态科学
英文刊名： ECOLOGIC SCIENCE
年，卷(期)： 2007,26(2)
被引用次数： 3次

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