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Physiological and biochemical response of pea seedlings to endogenous and exogenous NO under salt stress

盐胁迫下豌豆幼苗对内外源NO的生理生化响应



全 文 :盐胁迫下豌豆幼苗对内外源犖犗的生理生化响应
时振振1,李胜1,杨柯1,马绍英1,刘会杰1,张品南1,杨晓明2
(1.甘肃省干旱生境作物学重点实验室 甘肃农业大学生命科学技术学院,甘肃 兰州730070;
2.甘肃省农业科学院作物研究所,甘肃 兰州730070)
摘要:以豌豆品种“陇豌一号”为材料,用NO供体硝普钠、NO清除剂cPTIO及硝普钠类似物亚铁氰化钠处理豌
豆幼苗,研究了内外源NO对盐胁迫下豌豆幼苗生长的影响。结果表明:添加外源 NO能明显使盐胁迫下豌豆幼
苗胚芽和胚根长、幼苗干重、根冠比及叶绿素含量增加(犘<0.05),可溶性蛋白和可溶性糖含量升高,豌豆幼苗叶片
SOD、POD和CAT活性增加(犘<0.05),叶片质膜相对透性降低,还能减缓 MDA含量的上升并提高脯氨酸含量。
内源NO对盐胁迫下豌豆幼苗胚芽生长、幼苗干重、可溶性糖含量、MDA含量以及SOD、CAT活性均具有明显的
调节作用。因此,内外源NO均可缓解盐胁迫对豌豆幼苗的伤害。
关键词:NO;响应;豌豆幼苗
中图分类号:S520.1;Q945.78  文献标识码:A  文章编号:10045759(2014)05019308
犇犗犐:10.11686/cyxb20140522  
  土壤盐渍化也称盐碱化,是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,当水分蒸发后,盐分就积累在
表层土壤中,对植物的生长发育造成胁迫。土壤盐渍化已成为世界性的环境问题,严重威胁农业和畜牧业的生
产。全球将近20%的耕地以及近半数的灌溉地都受到不同程度的盐渍化影响[12]。中国盐渍土面积约2亿
hm2,主要分布在东北滨海地区以及西北干旱半干旱地区[36]。盐胁迫是影响植物生长的重要因子,也是影响作
物产量的主要因素[7]。在盐碱胁迫作用下,植物生长会受到抑制[810],植物的光合过程受阻,产生过量活性氧,导
致细胞内损伤,甚至死亡[1113]。豌豆(犘犻狊狌犿狊犪狋犻狏狌犿)属豆科、豌豆属,英文名Pea或GardenFieldPea,中文又
名寒豆、毕豆、国豆、荷兰豆等,是重要的豆科小杂粮作物[14],中国是世界上第三大干豌豆生产国和第二大青豌豆
生产国。近年来,豌豆因其适应性强、用途广泛、营养价值高、经济效益和种植效益好等优点被生产者和消费者越
来越关注,种植面积也不断扩大,主要分布在江苏、浙江、湖北、甘肃、青海、内蒙古等20多个省(区、市)[15]。然
而,我国西北地区淡水资源缺乏,土壤盐渍化严重[16],严重影响着豌豆产量和品质,所以探寻减缓豌豆生产中盐
胁迫的途径是非常必要的。
一氧化氮(nitricoxide,NO)是一种最新发现且广泛存在于植物细胞内和细胞间的信号分子,参与调节许多
生理过程[1718]。适量浓度的NO可以减轻盐胁迫下植物幼苗生长的抑制作用[19]、维持盐胁迫下细胞膜结构和功
能的稳定性以及缓解植物叶片叶绿素的降解和氧化损伤[2021],还维持细胞渗透平衡和诱导植物细胞内多种抗氧
化酶的活性[22],从而提高植物的抗逆能力。王芳等[23]研究表明,外源NO对Cd胁迫下玉米(犣犲犪犿犪狔狊)生长有
一定的缓解作用,可以增强玉米幼苗对Cd毒害的抗性。张艳艳等[24]指出NO对盐胁迫下玉米幼苗生长所受到
的抑制具有缓解作用。张宋智等[25]研究表明,黄金树(犆犪狋犪犾狆犪狊狆犲犮犻狅狊犪)种子在外源 NO 供体亚硝基铁氰化钠
(SNP)浸种后萌发得到的幼苗耐盐性较优。赵滢等[26]研究表明,外源 NO 能显著提升盐胁迫下山葡萄(犞犻狋犻狊
犪犿狌狉犲狀狊犻狊)叶片SOD和 APX活性,减少 MDA的产生和积累,保护光合机构免受活性氧伤害,从而提高叶片叶
绿素含量。谢英赞等[27]发现,在一定程度上缓解盐胁迫对决明(犆犪狊狊犻犪狊狆犲犮狋犪犫犻犾犻狊)幼苗造成的伤害。刘建新
等[28]研究表明,NO参与盐胁迫下Pro积累的调控。虽然前人对NO已做较多的研究,但有关内外源NO对盐胁
第23卷 第5期
Vol.23,No.5
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
193-200
2014年10月
收稿日期:20130922;改回日期:20131030
基金项目:现代农业食用豆产业技术体系专项资金(CARS09),国家自然科学基金项目(31160304)和甘肃农业大学SRTP项目(20120825)资
助。
作者简介:时振振(1989),男,河南商丘人,在读硕士。Email:shizhen821561865@163.com
通讯作者。Email:lish@gsau.edu.cn
迫下豌豆生长的调节效应及机理还鲜有报道。因此,本文以豌豆为试验材料,研究内外源NO对盐胁迫下豌豆生
长的影响,以期揭示NO提高豌豆耐盐的生理机制,为开展豌豆种质资源研究和确立豌豆盐渍地优质高产稳产提
供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与处理
试验于2013年3-6月在甘肃农业大学植物细胞工程实验室进行。供试豌豆品种为耐盐性较弱的“陇豌一
号”,由甘肃省农业科学院作物所提供。选取大小一致且无病虫害、颗粒饱满的豌豆种子,流水冲洗20min,1%
的84消毒液消毒10min,无菌水冲洗4次,吸水纸吸干后播种于盛有灭过菌的蛭石培养钵中(直径15cm),移至
光照培养箱[光照12h/d,温度(23±1)℃,空气相对湿度80%,光通量密度400μmol/m
2·s]进行发芽培养,每2
d浇灌一次1/2Hoagland营养液。待4、5片真叶展开后,挑选长势一致的幼苗,开始以下浇灌处理(处理液的
pH均为7):1)CK (1/2Hoagland营养液);2)NO (100μmol/LSNP);3)NaCl(100mmol/LNaCl);4)
NaCl+NO(100mmol/LNaCl+100μmol/LSNP);5)NaCl+SF(100mmol/LNaCl+100μmol/L亚铁氰化
钠);6)NaCl+cPTIO(100mmol/LNaCl+100μmol/L24羧苯基四甲基咪唑烷1氧3氧化物);7)NaCl+c
PTIO+NO(100mmol/LNaCl+100μmol/LcPTIO+100μmol/LSNP)。每次每盆浇50mL,连续处理8d
后取豌豆幼苗植株进行各项生理指标测定。
1.2 测定指标与方法
处理结束后,每处理随机选取30株幼苗,分别测量胚根长和胚芽长(胚根、胚芽长采用精度0.1mm的游标
卡尺直接测量),测定地上部和地下部干重(95℃杀青10min,65℃下烘至恒重并称重),求平均值,根冠比通过根
系干重/地上部干重计算。叶绿素含量测定采用丙酮乙醇混合法[29];可溶性蛋白测定采用考马斯亮蓝 G250
法[29];可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法[29];超氧化物歧化酶(SOD)测定采用氮蓝四唑(NBT)法[30];过氧化物
酶(POD)测定采用愈创木酚法[30];过氧化氢酶(CAT)测定采用紫外分光光度法[30]。叶片质膜相对透性的测定
采用电导仪法[30]。相对电导率=犚1/犚2×100%,犚1 为处理后测得的电导率;犚2 为处理并煮沸后测得的总电导
率;丙二醛(MDA)含量测定采用硫代巴比妥酸(TBA)显色法[31];脯氨酸(Pro)含量测定采用茚三酮显色法[31],
每处理重复3次。
1.3 数据分析
用Excel2003软件处理数据和绘图,SPSS13.0软件进行统计分析,用Duncan’s新复极差法进行差异显著
性检验(犘<0.05)。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫下豌豆幼苗生长对NO的响应
在幼苗生长过程中,胚根长和胚芽长是反映幼苗生长的关键指标。由表1可知,与对照CK相比,外源NO
对豌豆幼苗胚芽和胚根生长无显著影响,而盐胁迫则显著抑制了胚根和胚芽的生长。与NaCl处理相比,添加外
源NO能显著提高胚根长和胚芽长,NaCl+NO处理使胚芽长增加25.34%,胚根长增加38.26%(犘<0.05),而
NaCl+cPTIO+NO处理较NaCl+NO抑制了胚芽及胚根的伸长,说明外源NO能缓解盐胁迫对二者的抑制作
用。此外,盐胁迫下用NO清除剂cPTIO处理胚芽长显著低于NaCl处理,这表明内源NO可能也参与盐胁迫
的缓解作用。
盐胁迫和NO处理对豌豆幼苗的干重和根冠比也有显著影响。与CK相比,添加外源NO对豌豆幼苗的干
重和根冠比无明显效应。NO能显著增加盐胁迫下豌豆地上部和地下部干重以及根冠比。NaCl处理明显降低
了豌豆幼苗的干重(犘<0.05),而NaCl+cPTIO+NO处理使地上部干重高于NaCl处理但低于NaCl+NO处
理,但其地下部干重无明显差异。说明外源NO能缓解盐胁迫阻碍豌豆幼苗干重的增加。NaCl+cPTIO处理
使干重显著低于NaCl处理(犘<0.05),表明内源NO也参与了该缓解过程。同时,与NaCl处理相比,添加NO
显著增加了盐胁迫下的根冠比。
491 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.5
表1 犖犗对盐胁迫下豌豆幼苗胚芽和胚根长的影响
犜犪犫犾犲1 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犖犗狅狀犾犲狀犵狋犺狅犳犵犲狉犿犪狀犱狉犪犱犻犮犪犾狅犳狆犲犪狊犲犲犱犾犻狀犵狌狀犱犲狉狊犪犾狋狊狋狉犲狊狊
处理
Treatment
胚芽长
Germlength(cm)
胚根长
Radicallength(cm)
地上部干重Shoot
dryweight(mg/株Plant)
地下部干重Root
dryweight(mg/株Plant)
根冠比
Root/top
CK 13.92±0.59a 21.36±1.45a 63.14±0.78a 48.62±0.54a 0.77±0.11a
NO 14.33±0.61a 21.42±1.52a 64.82±0.86a 48.88±0.57a 0.68±0.09abc
NaCl 9.67±0.35cd 12.78±0.89c 45.91±0.53d 29.03±0.42c 0.49±0.10c
NaCl+NO 12.12±0.47b 17.67±1.06b 61.44±0.49b 43.62±0.46b 0.71±0.08ab
NaCl+SF 9.71±0.29cd 12.71±0.78c 45.56±0.67d 29.16±0.38c 0.64±0.12abc
NaCl+cPTIO 7.89±0.24e 11.74±0.55c 39.92±0.59e 22.75±0.29d 0.57±0.59bc
NaCl+cPTIO+NO 10.16±0.59c 13.54±0.67c 47.69±0.48c 29.09±0.37c 0.62±0.07abc
 同列不同小写字母表示处理间差异显著(犘<0.05),下同。
 Differentsmallettersinthesamecolumnmeansignificantdifference(犘<0.05),thesamebelow.
2.2 NO对盐胁迫下豌豆幼苗叶绿素含量的影响
图1 犖犗对盐胁迫下豌豆幼苗叶绿素含量的影响
犉犻犵.1 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犖犗狅狀犮犺犾狅狉狅狆犺狔犾犮狅狀狋犲狀狋狅犳狆犲犪
狊犲犲犱犾犻狀犵狌狀犱犲狉狊犪犾狋狊狋狉犲狊狊
   A:CK;B:NO;C:NaCl;D:NaCl+NO;E:NaCl+SF;F:NaCl+cPTIO;
G:NaCl+cPTIO+NO.下同Thesamebelow.
由图1可以看出,与CK相比,添加外源NO对
豌豆幼苗叶片的叶绿素含量没有影响。NaCl处理
显著降低了叶绿素含量,添加外源NO能显著提高
盐胁迫下豌豆幼苗叶片的叶绿素含量,NaCl+c
PTIO+NO处理下叶绿素含量显著低于 NaCl+
NO处理,NaCl+NO处理较NaCl处理和NaCl+c
PTIO+NO处理下叶绿素含量分别增加了44.23%
和19.68%(犘<0.05)。这说明外源NO能缓解盐
胁迫对豌豆植株光合的抑制作用。NaCl处理与
NaCl+cPTIO处理叶绿素含量无显著差异,表明
内源NO对豌豆植株光合作用无明显调节作用。
2.3 NO对盐胁迫下豌豆幼苗可溶性蛋白含量、可
溶性糖含量和Pro含量的影响
由图2可以看出,非盐胁迫下,添加NO对豌豆幼苗叶片中可溶性蛋白含量无明显影响。NaCl处理使豌豆
叶片中可溶性蛋白含量降低22.43%,盐胁迫下添加外源 NO可使豌豆幼苗叶片可溶性蛋白含量显著增加。
NaCl+cPTIO+NO处理较NaCl胁迫对可溶性蛋白含量无明显影响,说明外源NO参与可溶性蛋白合成的调
节。而NaCl+cPTIO处理与NaCl处理下可溶性蛋白含量无显著差异,表明内源NO对可溶性蛋白合成无明显
调节作用。
与CK相比,添加 NO 对豌豆幼苗叶片中可溶性糖含量无明显影响。NaCl胁迫下可溶性糖含量降低
25.43%(犘<0.05),添加外源NO可使盐胁迫下豌豆幼苗叶片中可溶性糖含量显著增加(犘<0.05)。NaCl+c
PTIO+NO处理较NaCl胁迫对可溶性糖含量无明显影响,说明外源NO参与可溶性糖合成的调节。NaCl+c
PTIO处理时可溶性糖的含量急剧下降,与NaCl处理差异显著且添加NO能逆转盐胁迫下cPTIO对豌豆叶片
可溶性糖含量的影响,表明内源NO参与可溶性糖含量的调节。
外源NO处理与CK相比,豌豆幼苗叶片脯氨酸含量无显著变化。NaCl处理明显提高了豌豆叶片的脯氨酸
含量(犘<0.05),NaCl+NO处理也明显提高了盐胁迫时豌豆叶片的脯氨酸含量(犘<0.05),且比NaCl处理高
23.63%,而NaCl+cPTIO+NO处理下脯氨酸含量显著低于NaCl+NO处理。由此说明外源NO促进了盐胁
迫下豌豆叶片脯氨酸的合成。NaCl+cPTIO处理下脯氨酸含量与NaCl处理无显著差异,表明内源NO对脯氨
酸的合成无明显调控作用。
591第23卷第5期 草业学报2014年
图2 犖犗对盐胁迫下豌豆幼苗可溶性蛋白(犃)含量、
可溶性糖(犅)含量和犘狉狅(犆)含量的影响
犉犻犵.2 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犖犗狅狀狊狅犾狌犫犾犲狆狉狅狋犲犻狀(犃)犮狅狀狋犲狀狋,
狊狅犾狌犫犾犲狊狌犵犪狉(犅)犮狅狀狋犲狀狋犪狀犱犘狉狅(犆)犮狅狀狋犲狀狋
狅犳狆犲犪狊犲犲犱犾犻狀犵狌狀犱犲狉狊犪犾狋狊狋狉犲狊狊
 
2.4 NO对盐胁迫下豌豆幼苗SOD、POD、CAT活性的影响
由表2可看出,与CK相比,NO处理下豌豆叶片中SOD活性无明显变化。NaCl处理下,豌豆幼苗叶片中
SOD活性明显低于对照CK(犘<0.05),NaCl+NO处理则明显增加了盐胁迫下豌豆幼苗叶片SOD活性(犘<
0.05),而NaCl+cPTIO+NO处理下SOD活性则显著低于NaCl+NO,说明外源NO提高了盐胁迫下豌豆幼
苗叶片SOD的活性。NaCl+cPTIO处理加剧了盐胁迫对SOD活性的抑制,说明内源NO也参与SOD活性的
调节。NO处理和NaCl胁迫均使豌豆幼苗POD活性低于CK。与 NaCl处理相比,NaCl+NO处理使得POD
活性显著增加,而NaCl+cPTIO+NO处理下POD活性与NaCl处理无显著差异,表明外源NO提高了盐胁迫
下豌豆幼苗叶片中POD的活性。NaCl+cPTIO处理与NaCl处理下POD活性无显著差异,表明内源NO对豌
豆幼苗叶片中POD活性无明显调节作用。NO处理对豌豆幼苗叶片中CAT活性较CK无明显效应。在NaCl
处理下,豌豆幼苗叶片CAT的活性明显降低(犘<0.05),NaCl+NO处理使CAT活性明显增高。NaCl+c
PTIO+NO处理下CAT活性显著低于NaCl+NO处理,说明外源 NO增加了盐胁迫下豌豆幼苗叶片的CAT
活性。NaCl+cPTIO处理下CAT活性显著低于NaCl处理,表明内源NO也参与了盐胁迫下豌豆幼苗叶片中
CAT活性的调控。
表2 犖犗对盐胁迫下豌豆幼苗犛犗犇、犘犗犇、犆犃犜活性的影响
犜犪犫犾犲2 犈犳犳犲犮狋狊狅犳犖犗狅狀狋犺犲犪犮狋犻狏犻狋狔狅犳犛犗犇,犘犗犇犪狀犱犆犃犜狅犳狆犲犪狊犲犲犱犾犻狀犵狌狀犱犲狉狊犪犾狋狊狋狉犲狊狊
处理
Treatment
SOD活性
SODactivity(U/gFW)
POD活性
PODactivity(U/gFW·min)
CAT活性
CATactivity(U/gFW·min)
CK 124.10±3.21a 209.61±5.23b 79.77±2.16b
NO 123.87±4.12a 146.89±3.43e 80.44±4.44b
NaCl 86.11±2.86b 181.11±4.15cd 70.44±3.24c
NaCl+NO 128.98±5.40a 244.36±5.56a 107.69±7.41a
NaCl+SF 88.62±3.45b 182.41±4.22cd 69.52±3.09c
NaCl+cPTIO 62.44±3.07d 175.34±5.65d 60.88±4.12d
NaCl+cPTIO+NO 71.21±5.56c 185.89±6.27c 67.52±3.16cd
691 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.5
2.5 外源NO对盐胁迫下豌豆幼苗叶片质膜相对透性和丙二醛含量的影响
由图3A可知,NO处理下豌豆幼苗叶片质膜相对透性与CK无显著差异。NaCl胁迫使质膜相对透性增
大,且明显高于CK(犘<0.05),NaCl+NO处理较NaCl胁迫使豌豆叶片的质膜相对透性降低,降低了32.62%
(犘<0.05),NaCl+cPTIO+NO处理下质膜相对透性显著低于NaCl+NO 处理,说明外源NO能缓解盐胁迫
下豌豆幼苗叶片质膜的相对透性。而 NaCl处理与 NaCl+cPTIO相比,质膜相对透性无显著差异,表明内源
NO对豌豆幼苗叶片质膜相对透性无明显调控作用。从图3B可以看出,NO处理下豌豆叶片 MDA含量与CK
差异不显著。NaCl处理下,豌豆幼苗叶片的 MDA含量显著高于CK(犘<0.05)。而NaCl+NO处理可以明显
降低盐胁迫下豌豆叶片 MDA的含量(犘<0.05),并且NaCl+NO处理下 MDA含量显著低于NaCl+cPTIO+
NO,说明外源NO可以缓解盐胁迫造成的豌豆幼苗叶片中 MDA含量的增加。NaCl+cPTIO处理促进了盐胁
迫下 MDA含量的增加,表明内源NO也参与盐胁迫下豌豆叶片中 MDA合成的调控。
图3 不同处理下豌豆幼苗叶片质膜相对透性(犃)和 犕犇犃(犅)含量的变化
犉犻犵.3 犜犺犲犿犲犿犫狉犪狀犲狉犲犾犪狋犻狏犲狆犲狉犿犲犪犫犻犾犻狋狔犪狀犱犕犇犃犮狅狀狋犲狀狋狅犳狆犲犪狊犲犲犱犾犻狀犵狊犾犲犪狏犲狊狑犻狋犺犱犻犳犳犲狉犲狀狋狋狉犲犪狋犿犲狀狋狊
 
3 讨论
盐胁迫能对幼苗生长产生一定抑制作用,破坏细胞膜的完整性、影响有关物质的积累,改变某些酶的功
能[32]。而外源NO能作为一种信号分子促进胚芽和胚根生长,增加生物量,减少非生物胁迫下植物体内ROS的
积累,缓解各种胁迫造成的氧化损伤,从而增强植物的适应能力[33]。
1)盐胁迫下,植物的生长及生理指标会受到一定的影响。实验表明,外源NO供体SNP能显著促进盐胁迫
下豌豆种子胚根和胚芽生长,增加幼苗干物质积累以及根冠比,并且显著增加了豌豆叶片叶绿素含量,表明外源
NO有助于维持豌豆叶片的叶绿素含量,提高了叶片细胞的渗透调节能力和耐盐能力,蒋明义等[34]证实渗透胁
迫下叶绿素的降解主要由活性氧的氧化损伤引起,所以NO消除了大量的活性氧,从而缓解了盐胁迫带来的氧化
损伤,促进了叶绿素的合成。
2)植物通过可溶性蛋白和可溶性糖的积累来维持细胞的渗透平衡,从而缓解盐离子的毒害作用[35]。本试验
中,盐胁迫显著降低了豌豆幼苗叶片中可溶性蛋白和可溶性糖含量,添加外源NO能使可溶性蛋白和可溶性糖含
量显著升高。脯氨酸积累是植物对逆境胁迫的一种重要的防护机制,脯氨酸不仅作为渗透调节物质,还包括在清
除ROS,提高抗氧化能力,稳定大分子结构,降低细胞酸性以及解除氨毒等方面起重要作用[36]。本研究表明,
NO处理可明显提高NaCl胁迫下豌豆幼苗叶片的脯氨酸含量,这和吴雪霞等[37]的结论一致。这表明外源NO
缓解了盐胁迫对豌豆幼苗的抑制作用。
3)逆境胁迫下,植物体内产生大量活性氧(ROS),对植物造成伤害,SOD是清除生物体内O2-·的唯一酶类,
POD和CAT是植物体内H2O2 的清除酶。SOD、POD、CAT等保护酶类在植物体内协同作用,在逆境胁迫中清
除过量的ROS,维持ROS的代谢平衡,保护膜结构,从而使植物在一定程度上忍耐、减缓或抵御逆境胁迫伤
害[38]。最近研究发现,NO作为一种信号分子对植物逆境生理起重要作用,主要与其对ROS代谢的调节有关,
791第23卷第5期 草业学报2014年
外源NO可以诱导植物细胞内多种抗氧化酶类的活性,从而提高植物的抗逆能力[39]。本研究发现,0.1mmol/L
SNP可不同程度地提高盐胁迫下豌豆叶片SOD、POD、CAT 的活性,这与焦娟等[40]和郁继华等[41]报道结论一
致。但NO对盐胁迫下豌豆叶片3种保护酶的诱导效果并不相同,这可能与盐胁迫下SOD、POD和CAT在膜
脂过氧化途径中产生的位置以及NO对3种保护酶活性的调节机制不完全相同有关[4243]。
4)细胞膜是受逆境胁迫最敏感的部位之一,盐胁迫会对细胞膜造成膜脂过氧化伤害,并使膜的透性增大,导
致膜内物质向外渗漏,并最终引起细胞死亡,而 MDA是膜脂过氧化的指标。本研究结果表明,外源 NO供体
SNP处理明显降低了NaCl胁迫下豌豆幼苗叶片的质膜相对透性,同时明显降低叶片中 MDA的含量,这与肖强
和郑海雷[44]的结论一致。从而证实了外源NO可以缓解盐胁迫造成的豌豆幼苗叶片的膜脂过氧化,对细胞膜具
有保护和修复作用,可减轻或防止膜系统的过氧化伤害,这与芦翔等[45]的研究结果一致。
5)亚铁氰化钠是SNP的类似物,在生物体中分解后除不产生NO外,其他产物与SNP相同,结果表明:盐胁
迫下用亚铁氰化钠处理豌豆幼苗对胚芽和胚根生长、干物质积累、叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量、抗氧
化酶活性(SOD、POD、CAT)与NaCl胁迫均无明显差异,说明缓解盐胁迫对植物生长抑制发挥作用的是NO,这
与郁继华等[41]、周万海等[46]、樊怀福等[47]的研究结果相同。用NO清除剂cPTIO处理加剧了盐胁迫对豌豆幼
苗生长的抑制,如胚芽干重、SOD活性、CAT活性、可溶性糖含量均降低,MDA含量增高。
4 结论
内外源NO均能缓解盐胁迫对豌豆幼苗生长的抑制。非盐胁迫下,外源NO对豌豆胚芽和胚根生长、幼苗干
重以及叶片中叶绿素含量、可溶性蛋白和可溶性糖含量、MDA和Pro含量、SOD和CAT的活性及质膜相对透性
均无显著影响。NaCl胁迫下,施加外源NO促进了胚芽、胚根的生长并增加了幼苗干重、根冠比和叶绿素的含
量;显著降低了豌豆幼苗叶片中膜脂过氧化产物 MDA的含量,维持盐胁迫下细胞膜结构和功能的稳定,增加了
豌豆幼苗叶片中Pro含量以提高细胞内渗透调节物质的含量和组织持水能力,来缓解盐胁迫对豌豆幼苗的伤害。
此外外源NO通过可溶性蛋白和可溶性糖的累积来协调细胞与外界的渗透平衡,从而缓解盐离子的毒害。内源
NO对盐胁迫下豌豆幼苗生长也有一定的调控作用,如胚芽生长和干重的调节,可溶性糖、膜脂过氧化产物 MDA
含量的调节以及SOD、CAT活性的调节。
参考文献:
[1] ZhuJK.Plantsalttolerance[J].TrendsinPlantScience,2001,6(2):6671.
[2] 赵可夫.作物抗盐生理[M].北京:农业出版社,1990:249313.
[3] 马献发,张继舟,宋凤斌.植物耐盐的生理生态适应性研究进展[J].科技导报,2011,29(14):7679.
[4] 景艳霞,袁庆华.NaCl胁迫对苜蓿幼苗生长及不同器官中盐离子分布的影响[J].草业学报,2011,20(2):134139.
[5] 张永锋,梁正伟,隋丽,等.盐碱胁迫对苗期紫花苜蓿生理特性的影响[J].草业学报,2009,18(4):230235.
[6] 王遵亲.中国盐渍土[M].北京:科学出版社,1993.
[7] ToshioYamaguchi,EduardoBlumwald.Developingsalttolerantcropplants:chalengesandopportunities[J].TrendsinPlant
Science,2005,10(12):616620.
[8] 秦峰梅,张红香,武,等.盐胁迫对黄花苜蓿发芽及幼苗生长的影响[J].草业学报,2010,19(4):7178.
[9] 刘爱荣,张远兵,钟泽华,等.盐胁迫对彩叶草生长和渗透调节物质积累的影响[J].草业学报,2013,22(2):211218.
[10] 刘晶,才华,刘莹,等.两种紫花苜蓿苗期耐盐生理特性的初步研究及其耐盐性比较[J].草业学报,2013,22(2):250
256.
[11] ZhangJL,FlowersTJ,WangSM.Mechanismsofsodiumuptakebyrootsofhigherplant[J].PlantandSoil,2010,
326(1):4560.
[12] ZhangJL,ShiHZ.Physiologicalandmolecularmechanismsofplantsalttolerance[J].PhotosynthesisResearch,2013,
115(1):122.
[13] 邹丽娜,周志宇,颜淑云,等.盐分胁迫对紫穗槐幼苗生理生化特性的影响[J].草业学报,2011,20(3):8490.
891 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.5
[14] 郑卓杰,王述民,宗绪晓.中国食用豆类学[M].北京:中国农业出版社,1997.
[15] 宗绪晓,王志刚,关建平,等.豌豆种资源描述规范和数据标准[M].北京:中国农业出版社,2005.
[16] 渠晓霞,黄振英.盐生植物种子萌发对环境的适应对策[J].生态学报,2005,25(9):23892398.
[17] LamattinaL,GarcaMC,GrazianoM,犲狋犪犾.Nitricoxide:theversatilityofanextensivesignalmolecule[J].AnnualReview
ofPlantBiology,2003,54:109136.
[18] BeligniMV,LamattinaL.Nitricoxidecounteractscytotoxicprocessesmediatedbyreactiveoxygenspeciesinplanttissues[J].Plan
ta,1999,208:337344.
[19] ZhaoMG,TianQY,ZhangW H.Nitricoxidesynthasedependentnitricoxideproductionsassociatedwithsalttolerancein
犃狉犪犫犻犱狅狆狊犻狊[J].PlantPhysiology,2007,144(1):206217.
[20] 王宪叶,沈文飚,徐朗莱.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[J].植物生理与分子生物学学
报,2004,30(2):195200.
[21] AkioU,AndreTJ,TakashiH,犲狋犪犾.Effectsofhydrogenperoxideandnitricoxideonbothsaltandheatstresstolerancein
rice[J].PlantScience,2002,163(3):515523.
[22] 雍山玉.外源一氧化氮对盐胁迫下辣椒种子萌发和幼苗生理特性的影响[D].兰州:甘肃农业大学,2007.
[23] 王芳,常盼盼,陈永平,等.外源NO对镉胁迫下玉米幼苗生长和生理特性的影响[J].草业学报,2013,22(2):178186.
[24] 张艳艳,刘俊,刘友良.一氧化氮缓解盐胁迫对玉米生长的抑制作用[J].植物生理与分子生物学学报,2004,30(4):455
459.
[25] 张宋智,李平英,王军辉,等.外源 NO供体SNP浸种对盐胁迫下黄金树幼苗生长的影响[J].种子,2013,32(7):2224.
[26] 赵滢,艾军,王振兴,等.外源 NO对 NaCl胁迫下山葡萄叶片叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响[J].核农学报,2013,
27(6):867872.
[27] 谢英赞,何平,王朝英,等.外源Ca2+,SA,NO对盐胁迫下决明幼苗生理特性的影响[J].西南大学学报,2013,35(3):
3642.
[28] 刘建新,胡浩斌,王鑫,等.一氧化氮参与盐胁迫下黑麦草幼苗脯氨酸积累的调控[J].草地学报,2010,18(6):787791.
[29] 李合生,孙群,赵世杰,等.植物生理生化实验原理和技术[M].北京:高等教育出版社,2000:164169,260.
[30] 牛俊义,杨祈峰.作物栽培学研究方法[M].兰州:甘肃民族出版社,1998:8588.
[31] 张志良,瞿伟菁.植物生理学指导[M].北京:高等教育出版社,2003.
[32] BohraJS,D?rfflingH,D?rfflingK.Salinitytoleranceofricewithreferencetoendogenousandexogenousabscisicacid[J].Journal
ofAgronomyandCropScience,1995,174:7986.
[33] 王凤华,陈双臣,李春花,等.外源一氧化氮供体SNP对盐胁迫下甘蓝种子萌发的影响[J].种子,2010,29(2):912.
[34] 蒋明义,杨文英,徐江,等.渗透胁迫下水稻幼苗中叶绿素降解的活性氧损伤作用[J].植物学报,1994,36(4):289295.
[35] 李文一,徐卫红,胡小凤,等.Zn胁迫对黑麦草幼苗生长、生理生化及Zn吸收的影响[J].农业工程学报,2007,23(5):
190194.
[36] 阮海华,沈文飚,叶茂炳,等.一氧化氮对盐胁迫下小麦叶片的氧化损伤的保护效应[J].科学通报,2001,46(23):1993
1997.
[37] 吴雪霞,朱月林,朱为民,等.外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗叶片氧化损伤的保护效应[J].中国农业科学,2006,
39(3):575581.
[38] 张义凯,崔秀敏,杨守祥,等.外源NO对镉胁迫下番茄活性氧代谢及光合特性的影响[J].应用生态学报,2010,21(6):
14321438.
[39] 朱晓军,梁永超,杨劲松,等.钙对盐胁迫下水稻幼苗抗氧化酶活性和膜脂过氧化作用的影响[J].土壤学报,2005,42(3):
453458.
[40] 焦娟,王秀峰,杨凤娟,等.外源一氧化氮对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响[J].应用生态学报,2009,
20(12):30093012.
[41] 郁继华,雍山玉,张洁宝,等.外源NO对NaCl胁迫下辣椒幼苗氧化损伤的保护效应[J].西北植物学报,2007,27(9):
18011806.
[42] 冯瑞章,魏琴.外源NO对NaCl胁迫下燕麦幼苗氧化损伤的缓解效应[J].草原与草坪,2012,32(6):710.
991第23卷第5期 草业学报2014年
[43] 吴雪霞,陈建林,查丁石,等.外源一氧化氮对NaCl胁迫下番茄幼苗活性氧代谢的影响[J].植物营养与肥料学报,2009,
15(2):422428.
[44] 肖强,郑海雷.一氧化氮与植物胁迫响应[J].植物生理学通讯,2004,40(3):379384.
[45] 芦翔,石卫东,王宜伦,等.外源NO对NaCl胁迫下燕麦幼苗抗氧化酶活性和生长的影响[J].草业科学,2011,28(12):
21502156.
[46] 周万海,师尚礼,寇江涛.一氧化氮对NaCl胁迫下苜蓿种子萌发的影响[J].核农学报,2012,26(4):710716.
[47] 樊怀福,郭世荣,段九菊,等.外源 NO对 NaCl胁迫下黄瓜幼苗生长和谷胱甘肽抗氧化酶系统的影响[J].生态学报,
2008,28(6):25112517.
犘犺狔狊犻狅犾狅犵犻犮犪犾犪狀犱犫犻狅犮犺犲犿犻犮犪犾狉犲狊狆狅狀狊犲狅犳狆犲犪狊犲犲犱犾犻狀犵狊狋狅犲狀犱狅犵犲狀狅狌狊
犪狀犱犲狓狅犵犲狀狅狌狊犖犗狌狀犱犲狉狊犪犾狋狊狋狉犲狊狊
SHIZhenzhen1,LISheng1,YANGKe1,MAShaoying1,LIUHuijie1,
ZHANGPinnan1,YANGXiaoming2
(1.GansuProvincialKeyLabofAridlandCropScience,ColegeofLifeScienceandTechnology,
GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,China;2.CropsInstitute,Gansu
AcademyofAgriculturalSciences,Lanzhou730070,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Apeavariety‘longwan1’wasusedastheexperimentalmaterialtostudytheeffectofendogenous
andexogenousNOonthegrowthofpeaseedlingsunderNaClstresswithNOdonorsodiumnitroprusside
(SNP),NOscavengercPTIOandsodiumnitroprussideanaloguessodiumferrocyanide.Itwasfoundthat
addingexogenousNOincreasedtheplumuleandradiclelength,seedlingdryweight,rootshootratio,chloro
phylcontent,solubleproteinandsugarlevels,andtheactivitiesofSOD,PODandCATofthepeaseedlings.
Thecontentofprolinewasalsoincreasedundersaltstress.Meanwhile,exogenousNOalsoaleviatedtheaccu
mulationofMDAanddecreasedthemembranerelativepermeabilityinleavesofpeaseedlingsundersaltstress.
EndogenousNOhadasignificanteffectongrowthofgerm,seedlingdryweight,solublesugarcontent,and
MDA,SODandCATactivity.Insummary,exogenousandendogenousNObothaleviatedthedamagetopea
seedlingscausedbysaltstress.
犓犲狔狑狅狉犱狊:NO;response;peaseedling
002 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.5