全 文 ：书西北植物学报!
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文章编号$
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收稿日期$
!"#&*#"*"0
&修改稿收到日期$
!"#$*"!*"0
基金项目$国家林业局引进国际先进农业科学技术计划"
0&1
(项目!
"##*&*$&
#&国家林业公益性行业科研专项"
!"##"&"!&
#
作者简介$何毓琦"
#00!)
#!女!在读硕士研究生!主要从事种子生物学研究)
2*34-5
$
6-475-8
9
-
9
-
!
.-/4+:/
"
通信作者$汪晓峰!博士!教授!主要从事种质资源保存*生物化学与分子生物学研究)
2*34-5
$
;6<1"#
!
.-/4+:73
一氧化氮对家榆种子老化的影响
及其作用机制研究
何毓琦!汪晓峰"
"北京林业大学 林木育种国家工程实验室!生物科学与技术学院!北京
#"""1%
#
摘
!
要$以家榆种子为试材!采用种子活力检测技术*激光共聚焦显微镜技术*蛋白质
=*
亚硝基化检测技术!结合多
种相关抑制剂的使用!研究了
>?
对种子老化的影响及其作用机制)结果表明$"
#
#外源
>?
可显著提升老化处理
后种子的活力!
>?
清除剂
:@AB?
可降低老化处理后种子的活力!且此影响可被
>?
供体硝普钠所恢复)"
!
#硝酸
还原酶底物亚硝酸钠*类一氧化氮合酶底物
C*
精氨酸"
C*DE
F
#均可提高老化处理后种子的活力! 种酶的抑制剂可
降低种子活力!且此影响可被
>?
供体硝普钠所恢复!即硝酸还原酶与类一氧化氮合酶可参与种子老化过程中
>?
的产生)"
%
#种子老化过程中
>?
首先在子叶中合成!随后在胚根尖部*生长点与下胚轴等部位出现!蛋白质
=*
亚
硝基化水平与
>?
在种子中产生的时间特点一致)研究认为!
>?
可提高种子抗老化能力!种子内
>?
可通过硝酸
还原酶途径和类一氧化氮合酶途径产生!且与种子蛋白质
=*
亚硝基化水平相关)
关键词$家榆&一氧化氮&种子老化&硝酸还原酶&类一氧化氮合酶&
=*
亚硝基化
中图分类号$
G0&$+1
文献标志码$
D
$%&#(#)*%
+
,&-&*%./")0/&,"&*)!1&./*)#-(
"23#0%#.45#!&!6%#)
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#
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F
7E
RMNM:N-7/NM:T/757
FP
!
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F
3-:E7.:7
YP
!
Y
E7NM-/=*/-NE7.
P
54N-7/RMNM:N-7/NM:T/757
FP
4/R
Y
T4E34:757
FP
7<34/
P
/-NE-:76-RM-/T-O-N7E.
!
N7-/WM.N-
F
4NMNTME75M4/RNTM3M:T4/-.37-/
F
.MMR4
F
M-/
F
+ATMEM.85N..T7;MRNT4N
$"
#
#
>-NE-:76-RMR7/7E=>@:4/-3
Y
E7WM.MMRW-
F
7E4F
M-/
F
+
ATM.:4WM/
F
ME7YY
EM..NTM.MMRW-
F
7E4F
M-/
F
!
4/RNTM.8
YY
EM..-7/.:4/OM
EM:7WMEMRO
P
/-NE-:76-RMR7/7E=>@+ATM.M-58.NE4NMRNT4N/-NE-:76-RM:4/-3
Y
E7WMNTM4O-5-N
P
7<4/N-*4
F
M*
-/
F
+
"
!
#
ATM.8O.NE4NM.7P
/NT4.M5-XMM/Z
P
3M:4/-3
Y
E7WM.MMRW-
F
7E4<*
NME4
F
M-/
F
+ATM-/T-O-N7E.7P
/NT4.M5-XMM/Z
P
3M:4/.8
YY
EM..NTM.MMR
W-
F
7E4F
M-/
F
!
4/RNTM.8
YY
EM..-7/.:4/OMEM:7WMEMRO
P
/-NE-:76-RMR7/7E=>@+ATM.M-58.NE4NMRNT4N
/-NE-:76-RM:4/OM
Y
E7R8:MRO
P
/-NE-NMEMR8:N4.M
Y
4NT;4
P
4/R/-NE-:76-RM.
P
/NT4.M5-XMM/Z
P
3M
Y
4NT;4
P
+
"
%
#
>-NE-:76-RM;4.<-E.N
Y
E7R8:MR-/:7N
P
5MR7/
!
NTM/-/E4R-:45
!
.T77N4
Y
M64/RT
PY
7:7N
P
5+ATM5MWM57<
Y
E7*
NM-/=*/-NE7.
P
54N-7/;4.-/4::7ER4/:M;-NTNM3
Y
7E45:T4E4:NME-.N-:.7Y
E7R8:M+B/:7/:58.-7/
!
/-NE-:76-RM:4/-3
Y
E7WMNTM4O-5-N
P
7<4/N-*4
F
M-/
F
!
4/R:4/OM
Y
E7R8:MRO
P
/-NE-NMEMR8:N4.M
Y
4NT;4
P
4/R/-*
NE-:76-RM.
P
/NT4.M5-XMM/Z
P
3M
Y
4NT;4
P
+ATM5MWM57<=*/-NE7.
P
54N-7/;4.45.7EM54NMRN7/-NE-:76-RM
Y
E7*
R8:N-7/+
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+
="%!-
$
M53
"
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$#"(C+
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/-NE-:76-RM
&
.MMR4
F
M-/
F
&
/-NE-NMEMR8:N4.M
&
/-NE-:76-RM.
P
/NT4.M5-XMM/*
Z
P
3M
&
=*/-NE7.
P
54N-7/
!!
种子老化是指种子成熟后!活力逐渐下降的不
可逆过程)这种自然现象一直是种质保存面临的一
个严重问题)虽然低温保存是种子贮存相对理想的
途径!但随着贮藏时间的延长!劣变仍会发生+#,)前
人在种子老化机理方面已做了大量的研究工作!主
要集中于种子抗氧化体系*膜质过氧化和染色体畸
变等方面+!*&,)但仍有许多问题尚不清楚)
25*
[44E78<*Q78NM48
等+$,在向日葵种子老化过程中发
现了
\>D
改变和细胞程序性死亡"
Y
E7
F
E433MR
:M5RM4NT
!
@S#的发生!本实验室前期工作表明家
榆种子老化过程中不仅发现了
@S的发生!同时还
发现活性氧"
]?=
#积累与
@S的发生具有相关
性+(,)至此!种子老化已进入细胞生物学与分子生
物学等深层次研究阶段)
一氧化氮"
>?
#是一种重要的气体自由基分子!
化学性质非常活泼!极易通过细胞质和细胞膜!是动
植物细胞中的一种重要的信号分子+,)研究表明!
>?
参与植物生长发育的诸多生理过程!如光形态
建成*叶片和根的生长*气孔运动等&在合适的浓度
下可作为一种抗胁迫分子!阻止成熟和衰老的发生!
且对植物
@S有调控作用+1*##,)
>?
在植物体内的
产生途径主要有硝酸盐
*
亚硝酸盐依赖型途径"包括
胞质硝酸还原酶途径和根特异性亚硝酸盐
*>?
还
原酶途径等#和
C*
精氨酸"
C*DE
F
#依赖型途径"类一
氧化氮合酶途径#+#!*#%,)研究表明
>?
在植物体内
的作用方式有多种!如蛋白质亚硝基化*与
S4
!^ 和
H
!
?
!
等多种信号分子相互作用!以及多种抗氧化
酶体系的调控等+#&*#(,)目前在种子上对
>?
的研究
主要集中于打破种子休眠和调控种子萌发等方
面+#,!其是否参与调控种子老化后活力的丧失!目
前尚无报道)
家榆"
!"#$%
&
$#"(C+
#为北方常见树种!抗
逆性较强&种子不易贮存!发芽迅速*整齐!个体差异
较小!可视为林木种子老化研究的模式树种)本研
究以家榆种子为试材!采用种子活力检测技术*激光
共聚焦显微镜技术*蛋白质
=*
亚硝基化检测技术
等!结合多种相关抑制剂的使用!从种子生理学和细
胞学等角度阐述
>?
对家榆种子老化的影响及可能
的作用机制)
#
!
材料和方法
>+>
!
实验材料与试剂
实验用家榆种子于
!"#%
年
&
月底采摘于北京
林业大学校园)初始发芽率为
01+"_
!初始含水量
为
+"$_
!采后密闭贮藏于
)!"`
冰柜待用)实验
主要试剂有
>?
供体硝普钠"
.7R-83/-NE7
Y
E8..-RM
!
=>@
#*类一氧化氮合酶 "
/-NE-:76-RM.
P
/NT4.M
!
>?=
#抑制剂
C*>D[2
"
>;*/-NE7*C*4E
F
-/-/M3MNT*
P
5M.NMET
P
RE7:T57E-RM
#*一氧化氮清除剂
:@AB?
+
!*
"
&*:4EO76
PY
TM/
P
5
#
*&
!
&
!
$
!
$*NMNE43MNT
P
5*-3-R4Z7*
5-/M*#*#*76
P
5*%*76-RM
,*硝酸还原酶抑制剂
>4
!
J?
&
-
!H
!
?
*类一氧化氮合酶底物
C*DE
F
*硝酸还原酶底
物
>4>?
!
)
=>@
*
C*>D[2
*
:@AB?
均购于
=-
F
34
公司!其它药品均为国产分析纯)
>+?
!
处理方法
>+?+>
!
药剂预处理
!
!
#
"
=>@
处理
!
参考
QMNTXM
等+#1,方法进行)如图
#
所示!在
#
个
#":3
培养皿
中!放入
!
个敞开的装有种子的
%+$:3
培养皿作为
接收皿!
#
个敞开的装有
=>@
溶液的
%+$:3
培养皿
作为供体皿)将
#":3
培养皿用封口膜封好!放入光
照培养箱中"温度
!$`
*光强为
1"
"
375
-
3
)!
-
.
)#
#
培养
#!T
)处理分两类$一类是分别用
"
*
$"
*
$
*
#""
*
#$"
*
!""
"
375
-
C
)#
=>@
进行梯度浓度处理!
考察种子萌发随
=>@
浓度变化特征!筛选出家榆种
子预处理的最佳浓度&另一类是采用最佳浓度"
#""
"
375
-
C
)#
#
=>@
与抑制剂进行共处理)然后将处
理后种子于室温中晾干!随后进行老化处理)
图
#
!
=>@
蒸气处理方法示意图
U-
F
+#
!
D/-58.NE4N-7/7Y
ME-3M/N45.
P
.NM3
8.MRN74
YY
5
P
W4
Y
78E.@
(
&
期
!!!!!!!!!!!
何毓琦!等$一氧化氮对家榆种子老化的影响及其作用机制研究
!!
!"底物和抑制剂处理
!
实验所用抑制剂为
$"
"
375
-
C
)#
>4
!
J?
&
-
!H
!
?
*
$"
"
375
-
C
)#
:@*
AB?
*
#""
"
375
-
C
)#
C*>D[2
&硝酸还原酶底物
>4>?
!
的浓度分别为
"
*
!""
*
$""
*
#"""
和
#""""
"
375
-
C
)#
!一氧化氮合成酶的底物
C*DE
F
的浓度
分别为
"
*
$"
*
#""
*
!""
*
$""
和
#"""
"
375
-
C
)#
)配
制上述处理溶液后!将家榆种子分别置于溶液中!
&
`
浸种
#"T
后取出!平铺于滤纸上!室温晾干至原
始含水量)随后进行老化处理)
!
%
"
=>@
与抑制剂共处理
!
先将种子按上述抑
制剂处理方法处理
#"T
!晾干后再用
=>@
蒸气处理
#!T
)晾干后进行老化处理)
>+?+?
!
人工控制老化处理
!
按本实验室前期建立
的种子老化体系!将预处理及对照"未做药剂处理#
种子置于
%`
*
#""_
相对湿度"
]H
#条件下进行
老化处理)"
#
#将对照种子进行老化环境下平衡
"
Y
7.NM
9
8-5-OE4NM
!
@2
#
!&T
"种子达到稳定含水量的
时间#以及分别老化处理
#
*
!
*
%
*
&
*
$R
!考察种子发
芽率和种子活力随老化时间的变化特征!选择后续
实验种子的适宜老化处理时间)"
!
#将各类药剂预
处理的种子进行老化处理
%R
!在室温下晾干至原始
含水量后测定后续指标)
>+@
!
测定指标与方法
>+@+>
!
发芽率及活力指数
!
发芽床为
0:3
培养皿
加双层滤纸!用蒸馏水润湿!每皿放
$"
粒老化处理
种子!
&
次重复)发芽在光照培养箱中进行!温度为
!$`
!光强为
1"
"
375
-
3
)!
-
.
)#
!光暗时间各为
#!T
)记录每天的发芽数及
R
后全苗重)
R
后
总发芽数占种子总数百分率即为发芽率"
F
ME3-/4*
N-7/E4NM
!
)E
#!活力指数"
*+
#按按下式计算$
*+a)
#
b,
-
式中!
)
#
为在时间
N
的发芽率!等于每天发芽种子
数"
)
.
#同其相应发芽天数"
/
.
#之比的总和&
,
-
为发
芽
R
后全苗重+%,)
>A@A?
!
B:CDC1B:
原位荧光标记检测
!
利用震
荡切片机在
Y
H+&@Q=
缓冲液中将平衡
!&T
及老
化
"
"
Sc
#*
#
*
!
*
%
*
&
*
$R
的种子切成
$"
"
3
的切片!
然后于含
#"
"
375
-
C
)#
\DU*U[\D
的
@Q=
中避
光染色
&"3-/
!再用
@Q=
漂洗
!
次!然后压片*封
片)用激光共聚焦显微镜"激发波长
&11/3
!发射
波长
$#$/3
#镜检)
>A@A@
!
蛋白质
9D
亚硝基化检测
!
采用
Q-7N-/=;-N:T
法进行蛋白质
=*
亚硝基化检测)分别用液氮研磨老
化
"
"
Sc
#*
!
*
%
和
$R
的种子
!"
粒!用
""
"
CH2>
Q8<"
!$"3375
-
C
)#
HM
Y
M.
Y
H+
!
#3375
-
C
)#
2\AD
!
"+#3375
-
C
)#
>M7:8
Y
E7-/M
#溶解粉
末!用
Q57:X-/
F
Q8<"
!$"3375
-
C
)#
HM
Y
M.
Y
H
+
!
#3375
-
C
)#
2\AD
!
"+#3375
-
C
)#
>M7:8*
Y
E7-/M
!
+$_=\=
!
"3375
-
C
)#
[[A=
#重悬蛋
白!
$"`
孵育
%"3-/
!每
&3-/
振荡
#
次)加入
!
倍体积预冷的丙酮!
)!"`
孵育
#T
!
&`
*
%"""
F
离心
#"3-/
!弃上清)用
H2>Q8<"
!$"3375
-
C
)#
HM
Y
M.
Y
H+
!
#3375
-
C
)#
2\AD
!
"+#3375
-
C
)#
>M7:8
Y
E7-/M
!
#_=\=
#重悬蛋白!加入
&3375
-
C
)#
O-7N-/*H@\@
"用
\[U
配制#和
#3375
-
C
)#
抗坏血酸!室温孵育
#T
!每
#"3-/
振荡
#
次)以不
加
O-7N-/*H@\@
和抗坏血酸的无生物素标记的
Sc
蛋白组为阴性对照组!用以检测种子内源生物素
蛋白)
生物素标记后进行
JM.NME/O57NN-/
F
实验)将
蛋白定量为统一浓度后!经
#"_=\=*@DK2
!转移
至硝酸纤维素膜上)将膜置于封闭液"含
!_ Q=D
的
@Q=
缓冲液#中振荡
#T
!然后于含
H]@
的封闭
液中杂交过夜"抗体稀释比例
#d%"""
#)洗涤液
"含
"+$_ A;MM/*!"
的
@Q=
缓冲液#漂洗
$
次!每
次
#"3-/
)将显色液
D
和显色液
Q
按
#d#
比例混
合后加到膜上反应
$3-/
!铺上保鲜膜后置于压片
夹中!暗室中显影*定影)
!
!
结果与分析
?+>
!
人工老化过程中家榆种子活力的变化特征
家榆种子为典型双子叶无胚乳种子!初始发芽
率为
01+"_
)图
!
显示!种子在
%`
*
#""_
相对
图
!
!
人工控制老化家榆种子发芽率和活力指数
@2+
种子老化平衡期
U-
F
+!
!
KME3-/4N-7/E4NM4/RW-
F
7E-/RM67<
M53.MMR.R8E-/
F
4EN-<-:-454
F
M-/
F
@2+@7.NM
9
8-5-OE4NM
1(
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
湿度条件下平衡
!&T
后!发芽率小幅降至
0(+"_
&
老化
!R
后种子发芽率降至
1"+"_
!活力指数下降
了约
$"_
&老化
%R
后发芽率急剧降至
$"+"_
!种子
活力降至
"+$
&老化
&
#
$R
后种子发芽率约
!+"_
!
活力很低)综合上述结果!本研究选择未老化"对
照#和老化
%R
"种子活力下降
$"_
#的种子进行后
续的药物学处理实验)
?A?
!
外源
34
供体
93$
与
34
清除剂处理对家榆
种子活力的影响
为研究
>?
在家榆种子老化中所起作用!实验
使用外源
>?
供体
=>@
对家榆种子进行预处理!老
化后检测种子活力的变化)结果表明!家榆种子发
芽率和活力指数随
=>@
浓度的升高而增高!当
=>@
浓度达到
#""
"
375
-
C
)#时!发芽率和活力指
数均达到最高!此时发芽率达
#+"_
!与对照差异
极显著&其后随
=>@
浓度的继续增高!两项指标均
呈下降趋势!当
=>@
浓度达到
!""
"
375
-
C
)#时!
发芽率降低至
&!+"_
!已产生显著抑制作用"图
%
!
D
#!表明
#""
"
375
-
C
)#
=>@
为家榆种子预处理的
最佳浓度)另外!家榆种子单独用
>?
清除剂
:@*
AB?
处理后!再老化后的发芽率降至
%%+"_
!而用
抑制剂处理后再用
=>@
蒸气处理!老化种子发芽率
回升为
&+$_
"图
%
!
#)说明外源
>?
可显著提
高种子抗老化能力&
>?
清除剂
:@AB?
可显著降低
种子抗老化能力!而外源
>?
可恢复
:@AB?
产生的
抑制效果!表明
>?
可提高种子抗老化能力)
?+@
!
一氧化氮合酶*硝酸还原酶活性与家榆种子老
化的关系
为研究
>?
在家榆种子老化中的产生途径!实
验使用硝酸还原酶底物亚硝酸钠*硝酸还原酶抑制
剂钨酸钠*一氧化氮合酶底物
C*DE
F
*一氧化氮合酶
抑制剂
C*>D[2
进行预处理!老化后检测种子活
力的变化)结果表明!老化后种子活力随亚硝酸钠
浓度的升高而逐渐升高!当浓度达到
$""
"
375
-
C
)#时!发芽率达到最高值"
(&+"_
#!与对照差异达
到极显著水平!其后随亚硝酸钠浓度的升高而下降&
当浓度升高到
#"""
"
375
-
C
)#时!亚硝酸钠对种
子萌发开始产生抑制!当浓度升高至
#""""
"
375
-
C
)#时发芽率降低至
"+_
&同时!在亚硝酸钠处理
前预先用硝酸还原酶抑制剂钨酸钠共处理!可显著
减弱亚硝酸钠引起的老化后种子活力提升!发芽率
降低为
&%+%_
"图
%
!
Q
#)随着
C*DE
F
浓度的增加!
家榆种子老化后种子发芽率呈现先增加后降低的趋
势&当浓度为
!""
"
375
-
C
)#时种子发芽率达到最
图
%
!
多种药剂处理对家榆种子老化后种子活力的影响
U-
F
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!
2<Y
T4E34:M8N-:45NEM4N3M/N7/.MMRW-
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0(
&
期
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何毓琦!等$一氧化氮对家榆种子老化的影响及其作用机制研究
图
&
!
\DU
法检测不同老化处理家榆种子中
>?
的含量
U-
F
+&
!
\DU4..4
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7<:7/NM/N7<>?-/R-<Y
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4
F
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F
高"
"+$_
#!随后!当浓度达到
#3375
-
C
)#时!
C*
DE
F
对种子萌发产生显著抑制!发芽率降低至
!+"_
"图
%
!
S
#)用类一氧化氮合酶"
>?=
#抑制剂
C*>D[2
*硝酸还原酶抑制剂钨酸钠处理后!种子
老化后的发芽率分别降低至
&"+$_
*
!+$_
&而用
!
种抑制剂处理后再用
=>@
蒸气处理!发芽率分别回
升为
(1+"_
*
&%+"_
"图
%
!
#)
可见!一氧化氮合酶和硝酸还原酶的底物在一
定浓度范围内均可提高家榆种子老化后的活力水
平!两种酶的抑制剂均可显著降低种子老化后的活
力!且抑制剂产生的抑制效果可被
=>@
所恢复!说
明硝酸还原酶与类一氧化氮合酶可参与家榆种子老
化中
>?
的产生)
?AE
!
家榆种子老化过程中细胞内
34
含量与蛋白
质
9D
亚硝基化水平的变化
采用
>?
特异性荧光染料
\DU*U[ \D
进行
>?
荧光标记!激光共聚焦显微镜观察家榆种子老
化过程中内源
>?
的变化)如图
&
所示!老化处理
后的家榆种子子叶中
>?
含量先升高后降低!在种
子老化平衡期达到最高值!而在发芽率为
1"+"_
时
次之&而胚根尖部
>?
的含量逐渐升高!到发芽率为
图
$
!
Q-7N-/.;N-:T
法检测不同老化处理
家榆种子中
=*
亚硝基化水平
)+
内源生物素&
"R
*
!R
*
%R
*
$R+
老化不同天数种子
=*
亚硝基化蛋白&
#
+=*
亚硝基化水平上升条带
U-
F
+$
!
Q-7N-/.;-N:T4..4
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.7<=*/-NE7.
P
45N-7/5MWM5E-.M
"
时达到最高&生长点与下胚轴则在发芽率为
!+"_
时才有
>?
出现)即种子老化过程中
>?
水平发生
了时空特异性变化!说明
>?
与种子老化中活力的
丧失具有不可忽视的联系)
家榆种子内源生物素蛋白+条带"
*
#,及发芽率
"
西
!
北
!
植
!
物
!
学
!
报
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
%$
卷
1"+"_
"老化
!R
#*
$"+"_
"老化
%R
#*
!+"_
"老化
$
R
#后种子中蛋白的
=*
亚硝基化情况如图
$
所示)
从图中可以发现!内源生物素化蛋白含量很低!基本
可以忽略不计&
=*
亚硝基化水平在发芽率
1"+"_
时
显著升高!随后在发芽率
$"+"_
时略有降低!发芽
率为
!+"_
时部分条带略有上升"图中标记条带#!
但总体水平均高于未老化种子"
Sc
#)这与图
&
中
种子中
>?
产生的时间特点相一致!说明种子体内
蛋白质
=*
亚硝基化水平与其
>?
的产生相关)
%
!
讨
!
论
>?
可调控植物的成熟和衰老)目前!已有较
多的证据表明
>?
和它的衍生物
>
!
?
通过延缓组
织衰老进程*抑制乙烯合成来提高果蔬贮藏过程中
抵御逆境的能力!并改善果蔬采后贮藏的品质+#0,)
通过利用
>?
清除剂"
@AB?
#清除积累的
>?
!水稻
叶片细胞死亡都得到明显减轻!表明
>?
介导了
H
!
?
!
诱导的叶片细胞死亡+!",)本研究通过
>?
供
体和抑制剂综合处理!发现外源
>?
处理可延缓家
榆种子死亡!提高种子抗老化能力)
>?
在动物体内合成主要通过
C*DE
F
依赖型途
径!即通过一氧化氮合酶"
>?=
#将
C*DE
F
转变为
C*
:-N
!进而产生
>?
)自从
S7E
Y
4.
等在植物体内发现
了一种
C*DE
F
依赖型
>?
合成途径后!
>?=
在植物
界中的研究得到了广泛的关注+!#,)目前!人们已发
现
>?=
在盐胁迫*叶片衰老以及种子萌发等方面
均可参与
>?
的生成+!!*!&,)此外!
QE-
F
TN
等+!$,在研
究
DQD
诱导的气孔关闭与
>?
之间的关系时!发
现拟南芥突变体
0(#
*
0(!
对
DQD
的反应异常!即
DQD
不能引起
!
种突变体中
>?
的产生和气孔关
闭!说明硝酸还原酶与
DQD
诱导的气孔关闭中
>?
的产生密不可分)随后!
eT47
等+!(,在拟南芥叶片
冰冻胁迫时也发现了硝酸还原酶产生
>?
)此后!
硝酸还原酶依赖型
>?
合成途径逐渐得到人们的重
视)
!"##
年!
Q4-
等+!,在干旱胁迫下的种子胚轴中
发现了
>?
的产生!并且此
>?
的产生可被类
>?=
酶抑制剂
C*>D[2
和硝酸还原酶抑制剂钨酸钠所
抑制!说明类
>?=
酶和硝酸还原酶与干旱胁迫下
>?
的产生密切相关)本研究通过
>?
相关药剂学
处理!发现硝酸还原酶底物亚硝酸钠*类一氧化氮合
酶底物
C*DE
F
可提升种子活力!硝酸还原酶抑制剂
钨酸钠*类一氧化氮合酶抑制剂
C*>D[2
可降低
种子活力!且两种抑制剂的作用可被
>?
供体
=>@
所恢复!说明硝酸还原酶途径和类一氧化氮合酶途
径可参与种子老化中
>?
的合成)
>?
在植物体内的作用方式有多种!研究比较
多的主要包括其与多种信号分子如
S4
!^
*
H
!
?
!
的
相互作用!蛋白质亚硝基化以及其与多种抗氧化酶
之间的关系等)其中!蛋白质
=*
亚硝基化由于其作
用范围广而备受人们关注)自从
C-/RME34
P
E
等+!1,
于
!""$
年在
>?
孵育后的拟南芥叶片和悬浮细胞
中发现
=*
亚硝基化蛋白后!
=*
亚硝基化在植物中的
研究逐渐深入)目前!已发现
=*
亚硝基化蛋白可参
与许多细胞响应!如物质代谢*光合作用*氧化还原
反应*免疫反应与应激反应等)
!"##
年!
Q4-
等+!,
发现干旱胁迫下种子内的
=*
亚硝基化水平显著降
低!同时抗氧化酶活性降低!种子活力减弱!说明
=*
亚硝基化可影响顽拗性种子的脱水耐性!至此
=*
亚
硝基化在种子中的研究开始起步)本研究通过
\DU*U[\D
荧光染色!在老化的家榆种子中发现
了
>?
的产生!种子在平衡过程"
@2
#和发芽率
1"+"_
时!其子叶中
>?
含量最高!而在发芽率为
"
时生长点与下胚轴才有
>?
出现)通过
Q-7N-/
.;-N:T
结合
JM.NME/O57NN-/
F
法!对不同老化处理
家榆种子进行
=*
亚硝基化检测!发现
=*
亚硝基化水
平与
>?
在种子中产生的时间特点一致!说明体内
蛋白质
=*
亚硝基化水平与
>?
的产生相关)
综上所述!
>?
在种子老化中具有不可忽视的
作用)外源
>?
供体可提升种子活力!
>?
清除剂
:@AB?
可降低种子活力!外源
>?
供体可恢复
>?
清除剂的抑制效果!证明
>?
可提高种子抗老化能
力)硝酸还原酶和一氧化氮合酶底物在一定浓度范
围内均可提高种子老化后的活力水平! 种酶的抑
制剂均可显著降低种子老化后的活力!且抑制剂产
生的抑制效果可被
=>@
所恢复!说明硝酸还原酶与
类一氧化氮合酶可能参与种子老化中
>?
的产生)
种子老化过程中出现了蛋白质
=*
亚硝基化!且
=*
亚
硝基化水平与
>?
产生的时间特点一致!显示
=*
亚
硝基化水平与
>?
的产生有关)据此可以认为!
>?
可提高种子抗老化能力!其在种子内可通过硝酸还
原酶途径和类一氧化氮合酶途径产生!且种子蛋白
质
=*
亚硝基化水平与
>?
的产生相关)
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何毓琦!等$一氧化氮对家榆种子老化的影响及其作用机制研究
参考文献!
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