NO對Cd脅迫下紫花苜蓿幼苗氧化損傷與Cd積累的調控作用及其機制
發(fā)布時間:2018-06-16 09:20
本文選題:紫花苜蓿 + 一氧化氮 ; 參考:《蘭州交通大學》2015年碩士論文
【摘要】:鎘(Cd)是廣泛存在于自然界的一種重金屬元素,在較低濃度時,對植物的生長有促進作用,而高濃度時,會危害植物正常新陳代謝。一氧化氮(NO)作為一種抗氧化損傷的信號分子廣泛存在于植物中,它不僅對植物的許多生命活動如種子萌發(fā)、生長和衰老等具有直接的生理調節(jié)功能,而且作為防御反應中的關鍵信使,參與了植物對外界環(huán)境脅迫的響應,如干旱脅迫、熱脅迫、鹽脅迫、臭氧脅迫、重金屬脅迫、機械損傷以及植物抗病反應。本實驗用氯化鎘(Cd Cl2)、一氧化氮合酶(NOS)抑制劑L-NAME(N'-nitro-L-arginine-methyl ester hydrochloride)、硝酸還原酶(NR)非專一性抑制劑疊氮化鈉(Na N3)、NO供體硝普鈉(SNP)和NO清除劑c PTIO(2-4-carboxyphenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)分別處理長出四片真葉的紫花苜蓿(Medicogo sativa L.)幼苗,分析紫花苜蓿對Cd脅迫的響應,NOS和NR在抵抗這種脅迫中的作用;分析NO對Cd脅迫下紫花苜蓿幼苗膜脂過氧化、抗氧化酶系統(tǒng)、滲透調節(jié)物質和Cd積累量的影響,探討NO在植物逆境脅迫響應中的作用及其機理。結果表明:(1)NOS,NR,類胡蘿卜素(Car)和亞硝酸根離子(NO2-)在紫花苜蓿抵抗Cd的損害中有著重要的作用。一定濃度的Cd脅迫會誘導紫花苜蓿NOS和NR活性增強,Car和NO2-含量增加,Cd脅迫濃度在0.25mmol/L-0.5mmol/L之間時,葉、莖和根中NOS和NR酶活性最強。紫花苜蓿不同部位的酶對Cd脅迫的響應不同,NOS活性是根莖葉,NR活性是葉莖根;不同部位Car和NO2-含量對Cd脅迫的響應也不同,Car含量葉莖,NO2-含量葉莖根。葉中NR、Car和NO2-對NO產(chǎn)生都起到重要作用,莖和根中NOS是NO產(chǎn)生的主要途徑。(2)100μmol/LSNP降低Cd脅迫下紫花苜蓿幼苗葉片和莖相對電導率(REC)、丙二醛(MDA)和超氧陰離子(O2-)產(chǎn)生速率,增加抗氧化酶活性和滲透調節(jié)物質的含量,降低Cd含量;400μmol/L SNP可以降低Cd脅迫下紫花苜蓿幼苗根中REC、MDA含量和O2-產(chǎn)生速率,增加抗氧化酶活性和滲透調節(jié)物質的含量降低Cd含量。Cd脅迫下一定濃度的外源SNP處理可以有效提高紫花苜蓿對Cd的耐受性,使Cd對紫花苜蓿的毒害得到一定程度的緩解。(3)紫花苜蓿內源NO是抗氧化酶活性變化的信號分子,NOS抑制劑L-NAME和NR抑制劑Na N3作用時,紫花苜蓿葉、莖和根中NOS和NR活性降低,導致NO含量下降,抗氧化酶活性降低,REC升高,膜脂過氧化程度加重。NO清除劑c PTIO作用時,NO含量下降更加明顯,而加入SNP后,紫花苜蓿REC降低,膜脂過氧化程度減輕,這些表明內源NO對紫花苜蓿抵抗Cd脅迫起到重要作用。(4)加入外源SNP,可以顯著的降低紫花苜蓿葉,莖和根中Cd含量,增強紫花苜蓿對Cd脅迫的抗性,隨著SNP濃度的增加,Cd含量不會持續(xù)降低,反而會升高。這些說明NO對紫花苜蓿Cd含量的影響是有限度的,這可能與高濃度的NO對紫花苜蓿生長反而有負面影響有關。研究表明Cd在紫花苜蓿中的積累量大小分布為:根部莖部葉部,紫花苜蓿對Cd的積累和大多數(shù)植物一樣,都是根部濃度大于其他部位。
[Abstract]:The effects of NO on Cd stress were studied . The results showed that : ( 1 ) NOS , NR , carotenoid ( Car ) and nitrite ion ( NO2 - ) play an important role in response to Cd stress . ( 2 ) Under Cd stress , the content of NO in alfalfa leaves , stems and roots of alfalfa was decreased , the content of NO was decreased , the content of NO was decreased , and the level of membrane lipid peroxidation was decreased .
【學位授予單位】:蘭州交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:X173
【參考文獻】
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1 王全輝;梁雪;董元杰;張秀瑋;劉春生;;外源NO對鎘脅迫下黑麥草生長的緩解效應[J];中國草地學報;2012年02期
,本文編號:2026182
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