全 文 ：植物生理学通讯 第 46卷 第 7期, 2010年 7月 707
收稿 2010-04-15 修定 　2010-05-13
资助 江西省教育厅项目(赣教技字[2007] 39号)和教育部博士
点新教师基金(2 009 1303 120 005 )。
* 通讯作者(E-mail: sbt72@163.com; Tel: 0791-8331501)。
外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗生长和离子平衡的影响
熊英杰 1, 赵立群 2, 钟韬韬 1, 安长廷 1, 梁荣 1, 孙宝腾 1,*
1南昌大学生命科学与食品工程学院, 南昌 330031; 2河北师范大学生命科学学院, 石家庄 050016
提要: 研究了在缺镁胁迫下, 外源NO对缺镁玉米幼苗生长、根系活力和离子含量的影响。结果表明, 缺镁胁迫使玉米幼
苗株高、根长和干鲜重下降, 根系活力降低, N元素在地上部和根部分配失调, 新叶和老叶中Mg2+、Cu2+、Fe3+、Mn2+等
离子含量下降, Ca2+、K+、Zn2+等离子含量上升。根中Mg2+离子含量下降, Ca2+、K+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Mn2+等离子含
量上升。用100 μmol·L-1一氧化氮供体硝普钠(SNP)处理后, 玉米幼苗株高、根长、干重和鲜重均提高, 根系活力增强, 改善
了N代谢, 新叶中 Ca2+、K+和 Zn2+等离子含量下降, Mg2+、Cu2+、Fe3+和Mn2+等离子含量提高, 老叶中Mg2+、Ca2+、K+和
Zn2+等离子含量下降, Cu2+、Fe3+和Mn2+等离子含量提高, 根中Mg2+、Ca2+、K+、Cu2+、Zn2+、Fe3+和Mn2+离子含量均下
降。实验结果表明, NO保护玉米幼苗免受缺镁胁迫的影响。
关键词: 玉米; 缺镁胁迫; 一氧化氮; 离子平衡
Effects of Exogenous Nitric Oxide on the Growth and Ion Homeostasis of Maize
(Zea mays L.) Seedlings under Magnesium Deficient Stress
XIONG Ying-Jie1, ZHAO Li-Qun2, ZHONG Tao-Tao1, AN Chang-Ting1, LIANG Rong1, SUN Bao-Teng1,*
1College of Life Sciences and Food Engineering, Nanchang University, Nanchang 330031, China; 2School of Life Sciences, Hebei
Normal University, Shijiazhuang 050016, China
Abstract: Effects of exogenous nitric oxide (NO) on the growth, root activity and some inorganic ions changes
of maize seedlings under magenesium deficient stress were investigated. The results showed that the shoot and
root length, fresh and dry weight of maize seedlings were reduced under magnesium deficient stress. The root
activity was reduced under magnesium deficiency, either. The distribution of nitrogen in shoot and root was
interfered under magnesium deficiency stress. The contents of inorganic ions such as Mg2+, Cu2+, Fe3+ and Mn2+
in younger and older leaves of maize subjected to magnesium deficiency were decreased while those of Ca2+, K+
and Zn2+ increased. Magnesium content in root of maize seedlings was decreased under Mg deficient condition,
but the contents of Ca2+, K+, Zn2+, Cu2+, Fe3+ and Mn2+ were increased. In comparison with magnesium deficient
stress, the shoot length, root length, fresh weigth and dry weight of maize seedlings treated with 100 μmol·L-1
sodium nitroprusside (SNP), an nitric oxide donor, was increased. The root activity was increased due to SNP
treatment, either. The distribution and partition of N was rationalized in shoot and root. The contents of Mg2+,
Cu2+, Fe3+ and Mn2+ in younger leaves and those of Cu2+, Fe3+ and Mn2+ in older leaves were increased due to SNP
treatment. Whereas the contents of Ca2+, K+ and Zn2+ in younger leaves and Mg2+, Ca2+, K+ and Zn2+ in older
leaves were decreased under SNP treatment condition. Contents of all of the ions were decreased in roots of
magnesium deficient maize seedlings due to SNP treatment. The results obtained showed that NO protected
maize seedlings from magnesium deficiency stress.
Key words: maize; magnesium deficiency stress; nitric oxide; ion homeostasis
镁是维持植物正常生长发育所必需的营养元
素, 在植物体的光合作用、酶活化、离子平衡、
细胞膨压作用、细胞膜稳定以及活性氧代谢等多
方面均有重要影响(汪洪和褚天铎 1999)。植物在
缺镁条件下叶绿素含量降低, 光合作用受阻, 严重
影响植物生长发育。缺镁还会增强植物细胞膜脂
过氧化, 加速植物衰老, 并影响植物体内某些离子
含量(Tewari等 2006)。我国土壤缺镁趋势越来越
严重, 尤其是设施栽培土壤中缺镁更加严重, 从而
导致作物生长发育受到抑制, 产量和品质下降, 因
植物生理学通讯 第 46卷 第 7期, 2010年 7月708
此, 植物缺镁逐渐成为农业生产发展的制约因素(汪
洪和褚天铎 1999)。
NO是一种具有水溶性和脂溶性的气体小分
子, 作为信号分子参与调控植物生长发育和防御反
应。N O 参与植物生长、发育、衰老、细胞程
序性死亡、乙烯释放、抗病和对环境胁迫响应等
许多生理过程(肖强和郑海雷2004), 对盐胁迫(Zhao
等 2004)、Cd2+胁迫(陈世军等 2009)、高温胁迫
(Song等 2006)、缺铁胁迫(Sun等 2007)等许多逆
境都有缓解作用, 但NO对缺镁胁迫是否有影响尚
无报道。
本实验以溶液培养的玉米幼苗为材料, 研究外
源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗生长和离子含量的影
响, 从离子平衡的角度探讨NO缓解缺镁胁迫的作
用机制, 并为缺镁矫治提供理论基础。
材料与方法
1 材料培养
实验材料为目前主栽玉米品种‘郑单958’ (Zea
mays L. ‘Zhengdan-958’), 种子经 1.8%的次氯酸钠
消毒 30 min, 浸种 1 d后萌发, 幼芽长到 2 cm左右时
于培养液中培养。培养液组成见 Sun等(2007)。培
养液中镁离子含量设定为3个梯度: 缺镁(0 mmol·L-1)、
低镁(1 mmol·L-1)和对照(4 mmol·L-1), 分别记为 0、
1、4, 以 K2SO4补足低镁和缺镁溶液中的 SO42-。
NO处理为每次换溶液时加入 100 μmol·L-1 NO供
体硝普钠(sodium nitroprusside, SNP), 相应处理记
为 0+S、1+S和 4+S。材料在培养室培养, 以普通
日光灯为光源, 光照强度为 200 μmol·m-2·s-1, 光照
时间为 14 h/10 h (光 /暗), 温度为 28 ℃/25 ℃(昼 /
夜), 每天早晚通气各 1 h, 每 7 d更换一次营养液。
幼苗生长21 d后达到五叶一心时收获, 进行相关指
标测定。实验各处理均为 3 次重复。
2 生长量测定
材料收获后, 从胚乳着生部位分为地上部和根
系, 直接测定株高、根长和鲜重。干重测定需将
鲜样品置于 105 ℃烘箱中杀青 10 min, 再于 80 ℃
烘干至恒重后测定。
3 根系活力测定
材料收获后, 取根系用蒸馏水冲洗干净, 吸净
表面水分后, 采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法(李德
华等2004)测定, 以单位时间内三苯基甲臢(TTF)的
生成量表示根系活力。
4 元素含量测定
材料按老叶、新叶和根收获, 进行相关测
定。老叶指从基部开始的第 1、2片叶, 新叶指第
3、4 片成熟叶。
N元素测定参照鲁如坤(1998)的方法, 稍加改
动。5 g鲜重材料于烘箱中烘干, 用浓硫酸消化 3
h, 消化液用高纯水定容至 50 mL, 取 5 mL样液于
消煮管中加1 mL蒸馏水放入凯式定氮仪中定氮, 用
0.02 mol·L-1 HCl滴定, 以消耗HCl量计算含氮量。
金属离子用电感耦合等离子体发射光谱仪
(ICP-AES) (Optima 2100DV, 美国 Perkin-Elmer公
司)测定, 参照席晓岚等(2009)的方法稍加改动。5
g新鲜材料于干燥箱中烘干后, 于马费炉中 550 ℃
灰化约 2 h, 至材料呈灰白色, 用硝酸:高氯酸(4:1)
联合消煮, 消煮液用高纯水定容, 用 ICP-AES测定
金属离子含量。
5 药品及数据统计
金属离子测定用硝酸和高氯酸为国产优级纯,
硝普钠(SNP)、氯化三苯基四氮唑(TTC)等其他实
验试剂均为国产分析纯。数据统计采用 SPSS 17.0
统计软件(SPSS, Chicago, USA)进行显著性差异分
析(ANOVA)。
实验结果
1 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗生长的影响
实验结果显示, 与对照相比, 低镁条件下, 玉
米幼苗株高和根长分别降低 16.97%和 10.02%, 鲜
重和干重分别下降21.3%和23.3%; 缺镁条件下, 株
高和根长分别降低 19.16%和 14.24%, 鲜重和干重
分别下降 30.3%和 30.4%。结果表明, 缺镁胁迫抑
制玉米幼苗的生长(表 1、图 1)。
加入 100 μmol·L-1 SNP后, 玉米幼苗生长量明
显提高。与未加 SNP的植株相比, 低镁条件下, 玉
米幼苗株高和根长增加, 分别增加12.3%和11.75%,
鲜重和干重分别增加 13.76%和 12.98%; 缺镁条件
下, 株高和根长分别增加 12.68%和 13.17%, 鲜重
和干重分别增加 14.88%和 19.11% (表 1、图 1)。
由结果可见, NO能够缓解缺镁胁迫导致的玉米幼
苗生长抑制。
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2 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗根系活力的影响
实验结果(图 2)表明, 玉米幼苗在遭受低镁和
缺镁胁迫时, 根系活力分别较对照降低 27.04%和
41.23%。加入 100 μmol·L-1 SNP后, 低镁和缺镁胁
迫下, 根系活力分别较未加SNP的植株增加17.94%
和 32.22% (图 2), 表明NO能够显著提高缺镁胁迫
下玉米幼苗根系活力。
图 1 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗株高(A)
和根长(B)的影响
Fig.1 Effects of exogenous nitric oxide on the shoot length
(A) and root length (B) of maize seedlings
under Mg deficient stress
图 2 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗根系活力的影响
Fig.2 Effects of exogenous nitric oxide on the root activity of
maize seedlings under Mg deficient stress
3 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗体内N元素含
量的影响
实验结果(表2)表明, 新叶中N元素含量在低镁
和缺镁条件下较对照分别下降 20.83%和 32.14%;
老叶分别下降12.59%和24.46%; 根分别增加42.58%
和 56.05%。
加入 100 μmol·L-1 SNP后, 在低镁和缺镁条件
表 1 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗鲜重和干重的影响
Table 1 Effects of exogenous nitric oxide on the fresh weight and dry weight of maize seedlings under Mg deficient stress
鲜重 /g 干重 /g
镁浓度 /mmol·L-1
茎叶 根 茎叶 根
0 3.44±0.317e 0.984±0.036d 0.168±0.0122d 0.048±0.004e
0+S 4.11±0.357d 1.045±0.037d 0.204±0.006c 0.055±0.002d
1 3.96±0.297e 1.048±0.096d 0.183±0.007cd 0.054±0.003d
1+S 4.47±0.709c 1.117±0.47c 0.216±0.009c 0.060±0.006c
4 5.09±0.212b 1.273±0.094b 0.241±0.024b 0.068±0.004bc
4+S 5.76±0.752a 1.295±0.397a 0.263±0.01a 0.075±0.005a
　　+S表示在溶液中加入 100 μmol·L-1 SNP。同列数据旁不同小写字母表示在 0.05 水平上显著差异。下同。
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下新叶中N元素含量较未加 SNP的植株分别提高
23.81%和31.94%; 老叶分别提高11.11%和12.59%;
根分别下降 29.86%和 28.74%。
4 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗体内离子含量
的影响
4.1 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗新叶中离子含
量的影响 与对照相比(表 3), 低镁条件下, 新叶中
Ca2+、K+和 Zn2+含量分别升高 4.29%、26.53%和
25.20%; 缺镁条件下, 分别上升 5.39%、54.08%和
52.80%。低镁条件下, Mg2+、Cu2+、Fe3+和Mn2+
含量分别较对照下降 41.30%、29.82%、43.96%
和 29.95%; 缺镁条件下, 分别下降 66.55%、35.67%、
52.57%、34.67%。由此可见, 缺镁培养严重影响
玉米幼苗新叶离子平衡。
加入 100 μmol·L-1 SNP后, 与未加SNP的植株
相比, 低镁条件下, Mg2+、Cu2+、Fe3+和Mn2+含
表 3 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗新叶中离子含量的影响
Table 3 Effects of exogenous nitric oxide on the ion content in younger leaves of maize seedlings under Mg deficient stress
新叶中离子含量 /mg·g-1 (FW)
镁浓度 /mmol·L-1
Mg2+ Ca2+ K+ Zn2+ Cu2+ Fe3+ Mn2+
0 118.00±10.60f 774.67±30.52a 1 510.00±45.30a 3.82±0.23a 2.20±0.21e 9.23±0.13f 12.87±0.78e
0+S 172.00±6.28e 741.00±10.55bc 1 150.00±72.10bc 3.00±0.55b 2.80±0.17c 15.35±0.33d 15.90±1.20cd
1 207.00±7.13d 766.50±57.50a 1 240.00±36.80b 3.13±0.16b 2.40±0.18d 10.90±0.89e 13.80±0.83d
1+S 280.45±11.44c 736.40±22.66c 990.00±84.90c 2.60±0.11c 2.96±0.28bc 16.93±1.50c 16.50±1.50c
4 325.75±23.00b 735.00±47.20c 980.00±27.64c 2.50±0.2cd 3.42±0.14b 19.45±1.73b 19.70±1.50b
4+S 370.00±13.30a 724.00±30.00c 880.00±9.90d 2.28±0.20d 3.60±0.21a 21.50±1.40a 21.10±1.05a
表 2 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗
体内N元素含量的变化
Table 2 Effects of exogenous nitric oxide on the nitrogen
content in maize seedlings under Mg deficient stress
N元素含量 /mg·g-1 (FW)
镁浓度 /mmol·L-1
新叶 老叶 根
0 720±52e 420±21d 325±15a
0+S 950±63c 485±7c 231±12c
1 840±43d 486±27c 297±17b
1+S 1 040±77b 540±14b 215±2d
4 1 061±90b 556±25b 208±6d
4+S 1 190±23a 603±14a 179±6c
量分别升高 35.46%、23.33%、55.28%、19.57%;
缺镁条件下, 分别升高 45.76%、27.27%、66.40%、
23.54%。低镁条件下, Ca2+、K+和 Zn2+含量分别
较未加 SNP处理下降 3.93%、4.35%和 20.16%;
缺镁条件下, 分别降低 23.84%、16.93%和 21.47%。
4.2 NO对缺镁胁迫下玉米幼苗老叶中离子含量的
影响 由实验结果(表 4)可知, 与对照相比, 低镁条
件下, 老叶中Mg2+、Cu2+、Fe3+和Mn2+含量分别
减少 31.96%、26.32%、18.96%和 17.00%; 缺镁
条件下, 分别减少 50.73%、34.98%、25.82%和
27.67%; 而低镁条件下, Ca2+、K+和 Zn2+含量分别
较对照增加 16.07%、28.57%和 24.89%; 缺镁条
件下, 分别增加 36.60%、25.87%和 40.70%。
加入 100 μmol·L-1 SNP后, 与未加SNP的植株
相比, 低镁条件下, Cu2+、Fe3+和Mn2+含量分别增
加 18.91%、15.25%和 10.95%; 缺镁条件下, 增加
19.05%, 18.75%和 17.49%。低镁条件下, Mg2+、
Ca2+、K+和 Zn2+含量分别较未加 SNP处理降低
15.30%、5.38%、14.28%和 14.09%; 缺镁条件下,
分别减少 25.00%、6.25%、16.48%和 15.08%。
4.3 NO对缺镁胁迫下玉米幼苗根中离子含量的影
响 实验结果(表 5)显示, 与对照相比, 低镁条件下,
根中 Ca 2+、K+、Cu2+、Zn2+、Fe3+和Mn2+含量
分别增加 44.06%、54.41%、20.61%、18.57%、
27.18%和 14.78%; 缺镁条件下, 分别增加 52.66%、
78.03%、27.27%、30.71%、39.81%和 24.35%。
而低镁条件下, 根中Mg2+含量减少33.29%, 缺镁条
件下, 减少 50.85%。
加入 100 μmol·L-1 SNP后, 与未加SNP的植株
相比, 低镁条件下, Mg2+、Ca2+、K+、Cu2+、Zn2+、
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表 4 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗老叶中离子含量的影响
Table 4 Effects of exogenous nitric oxide on the ion content in older leaves of maize seedlings under Mg deficient stress
老叶中离子含量 /mg.g-1 (FW)
镁浓度 /mmol·L-1
Mg2+ Ca2+ K+ Zn2+ Cu2+ Fe3+ Mn2+
0 252.00±5.70e 1 440.00±41.00a 8 740.00±12.73a 4.60±0.11a 2.10±0.18e 10.80±0.28e 18.30±0.70e
0+S 189.00±8.50f 1 350.00±35.40ab 7 300.00±141.40c 3.80±0.06c 2.50±0.13d 12.83±0.25d 21.50±0.92d
1 348.00±8.50c 1 300.00±35.60b 7 991.00±15.50b 4.25±0.27b 2.38±0.09de 11.80±0.44de 21.00±0.83d
1+S 294.80±6.70d 1 230.00±28.30bc 6 850.00±14.10d 3.64±0.06d 2.83±0.07c 13.6±0.14c 23.30±0.85c
4 511.50±16.30a 1 120.00±56.60cd 6 398.00±68.50e 3.57±0.13de 3.23±0.08b 14.56±0.37b 25.30±0.28b
4+S 480.00±12.70b 1 090.00±16.90d 6 000.00±70.70f 3.20±0.14e 3.52±0.21a 15.20±0.57a 27.00±0.57a
表 5 外源NO对缺镁胁迫下玉米幼苗根中离子含量的影响
Table 5 Effects of exogenous nitric oxide on the ion content in roots of maize seedlings under Mg deficient stress
根中离子含量 /mg·g-1 (FW)
镁浓度 /mmol·L-1
Mg2+ Ca2+ K+ Zn2+ Cu2+ Fe3+ Mn2+
0 116.00±10.50e 42.60±0.26a 8 670.00±56.60a 3.66±0.21a 21.00±0.34a 14.40±0.48a 14.30±0.79a
0+S 100.00±6.80f 35.80±1.98c 6 460.00±69.90c 3.03±0.08c 17.50±0.85c 12.20±0.50c 12.20±0.64bc
1 157.40±9.80c 40.20±1.30b 7 520.00±32.50b 3.32±0.07b 19.90±0.57b 13.10±0.16b 13.20±0.55b
1+S 140.00±10.60d 34.40±1.84d 5 930.00±77.80d 2.88±0.14d 17.00±0.52c 11.30±0.13d 11.60±0.42c
4 236.00±10.60b 28.00±0.08de 4 870.00±212.10e 2.80±0.03d 16.50±0.95d 10.30±0.56de 11.50±0.57c
4+S 223.00±13.40a 25.60±0.28e 4 600.00±155.60f 2.54±0.11e 15.20±0.20e 9.60±0.42e 10.50±0.14d
Fe3+和 Mn2+含量分别下降 11.07%、14.43%、
21.14%、14.57%、13.25%、13.74%、12.12%;
缺镁条件下, 分别下降 13.79%、15.96%、25.49%、
16.67%、17.21%、15.28%、14.69%。
讨　　论
镁是植物体内的重要营养元素, 参与植物体内
的许多生理过程(汪洪和褚天铎 1999)。因此缺镁
必然影响植物的生理功能, 导致植物生长受抑制
(Hermans和Verbruggen 2005)。本实验结果表明,
缺镁胁迫使玉米幼苗鲜重和干重下降, 株高和根长
减少, 这与前人研究结果一致(李延和刘星辉2002;
Hermans和Verbruggen 2005)。硝普钠(SNP)是一
氧化氮(NO)供体, 能够在溶液中缓慢释放0.1%~1%
NO (Graziano等 2002)。培养液中加入 100 μmol·L-1
SN P 后, 低镁和缺镁条件下玉米幼苗株高、根
长、鲜重和干重均增加(表 1、图 1), 表明 NO能
够缓解缺镁引起的生长抑制, 促进幼苗生长。
Ｎ元素是植物的生命元素, 参与几乎所有植物
生命活动, 结果显示, 缺镁胁迫增加了根中N元素
积累, 而在新叶和老叶中, N元素含量均降低(表2),
这可能是因为镁可提高硝酸还原酶活性, 促进NO3-
同化(Riens和Heldt 1992), 缺镁则抑制硝酸还原酶
活性(李延等2001), 导致根部吸收的NO3-不能顺利
同化为有机氮化物, 而植物体内N元素的运输主要
是氨基酸等有机氮形式, 因此导致根中积累N元素,
叶中 N元素含量下降。氮元素为可移动元素, 缺
镁胁迫下, 新叶中的氮元素含量降低幅度(32.14%)
反而较老叶降低幅度(24.46%)大, 推测可能是由于
镁在植物体内N元素的转运中发挥作用, 缺镁降低
了N由老叶向新叶的转运, 但相关机理尚需深入研
究。缺镁影响 N元素代谢, 可能是导致玉米幼苗
生长受抑制的原因之一。加入 SNP后, 玉米幼苗
根部N元素含量降低, 而新叶和老叶中N元素含量
均升高, 表明NO改善了N元素代谢, 可能是NO促
进硝酸还原酶(NR)活性(Du等2008; 樊怀福等2006;
陈坤等 2009), 使根部NO3-转化为有机氮, 从而加
速 N 元素向地上部运输。
植物生理学通讯 第 46卷 第 7期, 2010年 7月712
植物体内各种离子在一定条件下保持在一定
水平的平衡状态反映了植物细胞内环境的稳定程
度, 是细胞内部各种生理生化过程正常进行的前提
条件之一。但是重金属、盐碱、过量铁等许多
逆境条件下, 这种离子间的平衡状态会被打破, 从
而影响植物正常代谢活动(刘爱荣等 2009; 杨春武
等 2008; 蔡妙珍等 2003)。低镁和缺镁条件下, 玉
米幼苗新叶、老叶和根部M g 2 + 含量均下降(表
3~5)。培养液中没有Mg2+时, 玉米幼苗中的Mg2+
主要来自颖果中储存的镁。低镁和缺镁条件下, 新
叶、老叶和根部的 Ca2+、K+、Zn2+等离子含量均
较对照升高, 可能是这三种离子能够代替镁的部分
功能(Schwartz和 Bar-Yosef 1983), 缺镁促进了植
物吸收 Ca2+、K+、Zn2+等离子并促进其向地上部
运输, 从而维持植物的正常生长。而缺镁胁迫降低
玉米幼苗新叶和老叶中 Cu2+、Fe3+、Mn2+等几种
离子的含量(表 3、4), 却增加了根中这几种离子的
含量(表 5)。我们推测, Mg2+可能通过某种机制在
这几种离子向地上部运输中发挥作用。由以上结
果可见, 缺镁胁迫影响了植物体内离子平衡, 导致
离子在地上部和地下部的分配发生变化, 这种离子
平衡的改变可能是抑制玉米幼苗正常生长的机理之
一。低镁和缺镁条件下, 玉米幼苗根系活力分别较
对照降低 27.04%和 41.23% (图 2)。根系活力降
低导致根部质外体空间吸收的离子不能迅速向地上
部运输, 这也可能是离子在根部积累的原因。
SNP处理后, 玉米幼苗新叶Mg2+含量升高, 而
老叶和根中Mg2+含量降低(表 3~5), 表明NO能够
促进Mg2+由根部和老叶向新叶中运输, 有利于增加
新叶中Mg2+的含量, 增强光合作用等生理功能, 促
进植物生长。SNP处理后, 玉米幼苗新叶 Ca 2+、
K+、Zn2+等离子含量降低, 可能是NO改善了Mg
营养, 降低新叶对 Ca2+、K+、Zn2+等离子的需求。
SNP处理也使低镁和缺镁条件下地上部含量减少
的 Cu2+、Fe3+、Mn2+等离子含量升高, 而低镁和
缺镁条件下根中积累的这几种离子, SNP处理后却
下降, 可能是 NO可与 Cu2+、Fe3+、Mn2+等过渡
金属形成配合物(Cooper 1999; Stamler等 1992), 从
而促进它们由根部向地上部转运。NO 是否能与
Mg2+结合促进其向新叶运输还需深入研究。SNP
处理后, 玉米幼苗根系活力提高, 尤其在缺镁胁迫
下, SNP处理使根系活力迅速提高 32.22%, 这与
NO促进逆境胁迫下植物根系活力的结果一致(闻玉
等 2008)。NO提高了玉米幼苗根系活力可能是促
进离子向地上部运输的原因之一。
总之, 缺镁降低玉米幼苗根系活力, 影响N代
谢, 导致植物体内离子平衡失调, 使离子在地上部和
根中的含量发生变化, 这可能是缺镁抑制玉米幼苗
生长的机理之一。NO可提高根系活力, 调控N代
谢, 调控植物体内离子平衡, 使缺镁导致紊乱的离子
分配得以恢复, 促进缺镁胁迫玉米幼苗的生长。
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