外源—氧化氮对盐胁迫下黑麦草幼苗生长的影响及作用机制研究

论文摘要

多年生黑麦草（Folium perenne L.）是重要的禾本科牧草和草坪草,目前在我国广泛种植。本文以多年生黑麦草绿化草种顶峰（Pinnacle）品种为材料,研究了外源一氧化氮（Nitric oxide,NO）对盐胁迫下黑麦草幼苗生长的影响及可能的作用机制。用含不同浓度NaCl的1/2 Hoagland营养液处理播种后第10天的黑麦草幼苗,发现盐胁迫明显抑制了黑麦草幼苗的生长。盐处理10天后,幼苗株高的增加值、鲜重和干重均低于对照。NaCl溶液浓度愈高,黑麦草生长所受的抑制愈显著。当NaCl浓度分别为100 mmol·L-1、50 mmol·L-1、150 mmol·L-1时,处理与对照幼苗株高的增加值、幼苗鲜重和干重均达到了显著差异,NaCl溶液浓度为200 mmol·L-1时,幼苗株高的增加值、鲜重和干重分别为对照的59%、56%和67%,而且处理与对照之间上述三个生长指标的差异均达到了极显著水平,故选用此浓度作为处理浓度进行后续研究。为确定外源NO的作用,研究了外施硝普纳（Sodium nitroprusside,SNP,NO供体）对NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长的影响。结果显示:50-200μmol·L-1SNP与NaCl复合处理,幼苗株高的增加值、鲜重和干重均高于NaCl单独处理,说明在此浓度范围内SNP具有缓解NaCl胁迫的作用,其中100μmol·L-1SNP的缓解作用最明显,两种处理之间上述三个指标的差异均达到了显著水平,复合处理比NaCl单独处理分别增加了约63%、69%和44%。超过250μmol·L-1的SNP对NaCl胁迫的缓解作用消失,高于400μmol·L-1的SNP对幼苗生长表现出了抑制效应。为揭示外源NO影响盐胁迫下黑麦草幼苗生长的机制,研究了SNP对黑麦草主要耐盐生理指标、活性氧水平及抗氧化酶活性的影响,结果表明:外施100μmol·L-1SNP可抑制NaCl胁迫诱导的黑麦草叶片相对电导率的增加,提高叶中脯氨酸含量,降低黑麦草对Na+的吸收,增加其对K+的吸收,从而有效增加了K+与Na+含量的比率;SNP还明显减缓了NaCl诱导的叶中丙二醛、过氧化氢和超氧阴离子含量的增加,增加了超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化物酶等抗氧化保护酶的活性,但不同抗氧化酶对SNP的反应不完全一致,并且SNP处理的时间不同,同一种抗氧化酶表现结果也不完全相同,说明不同抗氧化酶在植物应答盐胁迫和NO反应中所起的作用可能不同,而且,SNP缓解盐胁迫的效应依赖于处理时间。这些结果表明,NO可通过降低细胞吸收Na+、增加细胞吸收K+的量和脯氨酸含量以及激活抗氧化保护酶等途径减轻盐对黑麦草幼苗的伤害,提高黑麦草的抗盐性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 盐胁迫对草坪草生长的影响
• 1.1.1 草坪草概述
• 1.1.2 盐胁迫对草坪草生长的影响及机制
• 1.1.2.1 盐胁迫对植物生长的影响及机制
• 1.1.2.2 盐胁迫对草坪草生长的影响及机制
• 1.2 草坪草的耐盐机理
• 1.2.1 植物的耐盐机理
• 1.2.2 草坪草的耐盐机理研究进展
• 1.3 一氧化氮在植物生长发育及应答逆境胁迫中的作用
• 1.3.1 一氧化氮对植物生长的影响
• 1.3.2 一氧化氮在植物应答逆境胁迫中的作用
• 1.3.3 一氧化氮对草坪草生长影响的研究进展
• 1.4 立题依据
• 第二章 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.2 方法
• 2.2.1 材料的培养和处理
• 2.2.2 试剂
• 2.2.3 溶液的配制
• 2.2.4 实验方法
• 2.2.4.1 生长指标测定
• 2.2.4.2 盐相关指标测定
• 2.2.4.3 氧化相关指标测定
• 2.2.4.4 抗氧化酶活性测定
• 2.3 数据处理与分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 NaCl胁迫对黑麦草幼苗生长的影响
• 3.2 SNP 对 NaCl 胁迫下黑麦草幼苗生长的影响
• 3.3 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗叶片细胞膜透性和膜脂过氧化的影响
• 3.3.1 对细胞膜透性的影响
• 3.3.2 对细胞膜脂过氧化的影响
• +、K⁺含量、K⁺/NA⁺及脯氨酸含量的影响'>3.4 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗叶片中NA⁺、K⁺含量、K⁺/NA⁺及脯氨酸含量的影响
• 3.5 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗叶片中ROS 的影响
• 3.6 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗叶片中抗氧化酶活性的影响
• 第四章 讨论
• 4.1 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗生长指标的影响
• 4.2 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗盐相关指标的影响
• 4.3 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗叶片ROS 的影响
• 4.4 SNP 对 NaCl胁迫下黑麦草幼苗叶片抗氧化酶的影响
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢