本文選題：紫花苜蓿 + 一氧化氮��； 參考：《蘭州交通大學》2017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,一氧化氮(NO)是一種普遍存在于生物界的信使分子,廣泛參與植物對各種環(huán)境脅迫包括Cd脅迫的應(yīng)答與反應(yīng)和調(diào)控的過程,紫花苜蓿(Medicogo sativa L.)具有清除土壤中高含量Cd、Cu或Zn的能力,是一種很有潛力的土壤修復(fù)植物。而對于作物整個生長周期而言,種子的萌發(fā)過程是生理代謝最旺盛的階段。本實驗用氯化鎘(CdCl_2)模擬Cd脅迫,采用NO供體SNP(Na_2[Fe(CN)_5NO]?2H_2O)、硝酸還原酶(NR)非專一性抑制劑疊氮化鈉(NaN_3)、一氧化氮合酶(NOS)抑制劑L-NAME(N'-nitro-L-arginine-methyl ester hydrochloride)和NO專性清除劑c-PTIO(2-4-carboxyphenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)分別處理紫花苜蓿種子,通過分析Cd脅迫下紫花苜蓿種子內(nèi)源NO的產(chǎn)生及產(chǎn)生途徑,NO對Cd脅迫下紫花苜蓿種子萌發(fā)生長、貯藏物質(zhì)積累、膜脂過氧化、抗氧化酶系統(tǒng)、滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和Cd含量的影響,探討NO在植物逆境脅迫響應(yīng)中的作用及其機理。結(jié)果表明:(1)Cd脅迫增加了紫花苜蓿種子萌發(fā)過程中內(nèi)源NO的產(chǎn)生,表明NO信號與紫花苜蓿種子抵抗Cd脅迫有關(guān)。從處理第一天到第五天,NO含量總值呈現(xiàn)顯著性變化。隨著Cd處理濃度的增大,NO含量總體呈現(xiàn)上升趨勢,或先上升后下降但各處理濃度下NO含量均顯著高于對照,這表明Cd脅迫下紫花苜蓿種子萌發(fā)過程中有內(nèi)源NO的產(chǎn)生,且在50μmol/L Cd脅迫下NO產(chǎn)生量達到最高峰。本研究選取了NOS、NR活性,亞硝酸根離子(NO_2~-)、類胡蘿卜素(Car)含量四個參數(shù)作為內(nèi)源NO產(chǎn)生途徑的代表。結(jié)果表明,隨著Cd處理濃度的增大,第一天、第三天和第四天的NOS活性呈現(xiàn)明顯的劑量效應(yīng),即低濃度下增強,高濃度下減弱的效果;第二天和第五天的NOS活性總體呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。Cd處理使紫花苜蓿種子體內(nèi)的NO_2~-、Car含量發(fā)生了顯著變化。隨著Cd處理濃度的增大,紫花苜蓿種子體內(nèi)的NO_2~-、Car含量總體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。四項指標總體均與NO含量變化規(guī)律相似,表明Cd脅迫能誘發(fā)紫花苜蓿種子萌發(fā)過程中內(nèi)源NO的產(chǎn)生,主要通過NOS催化,及NO_2~-在NR催化作用下或在Car和光的介導(dǎo)作用下產(chǎn)生。不同濃度Cd處理下,NR五天的活性總量相對NOS活性、NO_2~-和Car含量而言更平穩(wěn),說明苜蓿種子萌發(fā)過程中NR活性受Cd濃度影響相對較小。第二天的NO含量較第一天相比有總體下降的趨勢,這與NOS、NR、NO_2~-早期變化規(guī)律均相似,說明種子萌發(fā)初期NOS、NR、NO_2~-可能起主要的調(diào)控作用。第三天至第五天NO含量逐步增加,這與NOS、Car、NO_2~-后期變化規(guī)律相似,說明種子萌發(fā)后期NOS、Car、NO_2~-可能起更主要的調(diào)控作用�？傮w而言,50μmol/L Cd處理使NOS、NR活性,NO_2~-、Car含量顯著增加,NO含量升高也最顯著。(2)Cd脅迫顯著抑制了紫花苜蓿種子萌發(fā)和生長,使發(fā)芽率、發(fā)芽勢、種子活力指數(shù)和發(fā)芽指數(shù),胚芽長和胚根長以及胚芽、胚根鮮重較對照(CK)顯著降低。外源SNP處理能使上述參數(shù)較CK顯著升高,而Cd脅迫下SNP處理能緩解Cd脅迫對紫花苜蓿種子萌發(fā)和生長的抑制作用,使上述參數(shù)較Cd單獨處理顯著升高,SNP的緩解作用卻被NO的清除劑c-PTIO處理抵消,使上述參數(shù)較Cd+SNP相比顯著下降,表明Cd脅迫可誘導(dǎo)內(nèi)源NO產(chǎn)生,外源和內(nèi)源NO都參與了紫花苜蓿種子對Cd脅迫的響應(yīng)過程,能緩解Cd脅迫對植物萌發(fā)和生長的抑制,X椉臃⒀柯�、发芽势、帜[踴盍χ甘頭⒀恐甘，

本文編號：1889191