硫化氢提高紫花苜蓿种子萌发过程中的耐盐性及其与一氧化氮的关系

论文摘要

与一氧化氮（nitric oxide, NO）和一氧化碳（carbon oxide, CO）相类似,硫化氢（hydrogen sulfide, H2S）也是一种重要的细胞信号分子,在调节细胞功能方面发挥了重要的作用。在动物体内研究发现H2S气体具有舒张血管、消化道平滑肌和抑制血管平滑肌细胞增殖等作用,并且参与神经元兴奋、学习和记忆的调节,但其在植物体内的分子机理和信号转导途径以及与NO、CO气体分子之间的相互关系并不清楚。本文应用药理学和生物化学的方法研究发现硫化氢能够促进盐胁迫下种子的萌发,缓解盐胁迫引起的氧化伤害,且这一过程是由NO介导的。实验采用不同浓度的NaC1处理苜蓿种子,发现经100mM NaCl处理之后苜蓿种子萌发率仅为对照组的56.7%,且幼苗生长缓慢。1001μM硫化氢供体NaHS、100μM的NO供体硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）分别与100mM NaCl共同处理苜蓿种子能够缓解盐胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,增加根部钾钠比,引起APX、 SOD、POD和CAT等抗氧化酶转录本及其相应酶活性的变化,从而缓解盐胁迫引起的氧化伤害。为了进一步验证是H2S或是HS-而不是NaHS的其他分解产物缓解了由NaCl引起的种子萌发和幼苗生长的抑制作用,采用各种含硫钠盐与NaCl共同处理种子,发现这些物质均不具有以上缓解效应。外源施加NO专一性清除剂cPTIO （2-（4-carboxyphenyl）-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide potassium salt）能够逆转NaHS的作用,同时硫化氢处理能够增加内源NO的含量,因此我们认为硫化氢能通过促进内源NO产生来缓解NaCl对种子萌发的抑制作用。总之,H2S能够缓解盐胁迫引起的氧化伤害,促进苜蓿种子的萌发,且此过程可能与NO的产生有关。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 縮略语词汇表
• 第一章 文献综述
• 1.1 种子萌发机理以及受盐害胁迫的影响
• 1.1.1 种子萌发机理
• 1.1.2 盐害对植物的影响
• 1.2 硫化氢的研究现状
• 2S的来源及存在形式'>1.2.1 H₂S的来源及存在形式
• 2S的生物作用机制'>1.2.2 H₂S的生物作用机制
• 2S作为信号分子参与植物各种生理功能的调节'>1.2.3 H₂S作为信号分子参与植物各种生理功能的调节
• 1.3 植物一氧化氮研究进展
• 1.3.1 NO在植物体内的产生
• 1.3.2 NO与植物的生长发育
• 1.3.3 NO参与各种非生物胁迫过程
• 1.3.4 NO参与的信号转导途径
• 第二章 硫化氢提高紫花苜蓿种子萌发过程中的耐盐性及其与一氧化氮的关系
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 化学试剂
• 2.1.2 实验材料,生长条件和实验设计
• 2.1.3 各萌发指标测定
• 2.1.4 钾钠离子浓度测定
• 2.1.5 硫代巴比妥酸反应物（TBARS）含量的测定
• 2.1.6 抗氧化物酶活性测定
• 2.1.7 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.1.8 总RNA的提取及定量、半定量RT-PCR
• 2.1.9 采用Greiss试剂法检测NO含量
• 2.1.10 统计分析
• 2.2 结果分析
• 2.2.1 外源NaHS能够缓解NaCl胁迫引起的苜蓿种子萌发及其幼苗生长的抑制
• 2S对盐胁迫引起的苜蓿种子萌发和幼苗生长抑制的缓解作用'>2.2.2 NO专一性清除剂能够减弱H₂S对盐胁迫引起的苜蓿种子萌发和幼苗生长抑制的缓解作用
• 2S对盐胁迫下苜蓿根部钾钠离子稳态平衡的调节'>2.2.3 NO可能参与了H₂S对盐胁迫下苜蓿根部钾钠离子稳态平衡的调节
• 2.2.4 NaHS、SNP和cPTIO对盐胁迫下萌发的种子TBARS含量的影响
• 2.2.5 NaHS、SNP和cPTIO对盐胁迫下种子萌发过程中各抗氧化物酶转录本及其活性的影响
• 2.2.6 NaHS、SNP和cPTIO对盐胁迫下种子萌发过程中SOD同工酶的影响
• 2.2.7 NO含量的变化
• 2.3 讨论
• 全文结论
• 创新之处
• 研究生期间发表的研究论文
• 参考文献
• 致谢