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近年来的研究表明,氯化血红素-β-环糊精包合物(β-cyclodextrin-hemin,β-DDH)能够增强紫花苜蓿的耐镉能力以及诱导黄瓜不定根和番茄侧根的发生,但其能否提高植物的耐盐性及其机理尚不清楚。褪黑素(Melatonin,MT)能促进植物生长并参与响应多种非生物胁迫,最新在拟南芥和番茄中的研究发现了 MT与一氧化氮(Nitric oxide,NO)的关系,然而与其它重要的气体信号分子之间的互作仍不清楚。我们的研究发现:1、与10μM氣化血红素(hemin)的功效相似,0.1 μMβ-CDH预处理能缓解盐胁迫引起的烟草幼苗生长抑制,同时还阻止了叶绿素的降解;通过调节Na+、K+、Ca2+含量和K+/Na+比例来重建烟草幼苗细胞内的离子稳态;还能减少盐胁迫引起的活性氧(Reactive oxygen species,ROS)过量产生,包括超氧阴离子和过氧化氢水平,提高抗氧化酶活性及其基因的表达水平,即重建氧化还原稳态。此外,β-CDH提高了 hemin的生物利用率。2、外源添加10 μMMT不仅能缓解盐胁迫对玉米幼苗生长的抑制,而且可以提高叶片中叶绿素的含量。进一步的研究发现,MT还能保护根部质膜完整性,减少离子渗透,以及降低脂质过氧化水平,最终通过重建离子和氧化还原稳态来提高玉米幼苗的耐盐性。为了探查MT的生物学作用与硫化氢(Hydrogen sulfide,H2S)有关,我们进行了相关的药理学实验。结果发现,10 μM MT与20 μM硫氢化钠(Sodium hydrosulfide,NaHS;H2S的供体)的缓解效果相似,加入L-半胱氨酸脱巯基酶(L-cysteine desulfhydrase,L-DES;H2S合成关键酶)的专一抑制剂DL-炔丙基甘氨酸(DL-propargylglycine,PAG)后,上述MT的缓解效果被抑制,说明MT缓解盐害至少部分需要H2S的参与。此外,MT还能提高玉米幼苗主根中ZmDES、ZmOASTL1和ZmOASTL2表达水平和盐胁迫下L-DES活性,下调ZmATPS和ZmAPR的表达,提示MT可能通过调控H2S合成酶基因来诱导内源H2S的产生。综上所述,我们的研究结果表明β-CDH通过重建离子和氧化还原稳态来提高烟草幼苗的耐盐性,H2S可能参与了 MT诱导的玉米幼苗耐盐性。