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近十年的研究表明一氧化氮(NO)作为一种新的信号分子在植物体内广泛存在,并在植物各种生理活动中起着重要的调控作用,研究发现NO在打破种子休眠中也起着重要作用。种子休眠原因多种多样,许多生物因素和非生物因素都可以调控植物种子休眠。许多科学家已经证明在一些植物种子的休眠中乙烯(ET)和赤霉素(GA)起着重要的调控作用。杜梨是蔷薇科植物,广泛用于梨的砧木,其种子存在着较深度的休眠,需要长期的低温层积才能萌发,费时费力而且损失严重。本研究以处于休眠状态的杜梨种子为实验材料,经NO、ET和GA以及它们的抑制剂处理,在培养过程中对它们的发芽率和芽长度进行统计,并用气相色谱对乙烯释放量进行测定,研究NO、ET和GA在杜梨休眠中的相互关系。研究结果如下:1.外源NO可以打破杜梨种子休眠,显著提高萌发率。1、5、10、20 mM的一氧化氮供体硝普钠(SNP)处理都能促进杜梨种子萌发,提高萌发率。但是过高浓度的SNP处理会抑制芽的生长,甚至引起芽的死亡,其中10mM的SNP处理在促进萌发中效果较好,而且对芽的生长没有造成伤害。NO清除剂PTIO可以逆转SNP的作用维持种子休眠。在打破杜梨种子休眠中,NO合成有一氧化氮合酶(NOS)途径而没有硝酸还原酶(NR)途径参与。2.外源乙烯可以打破杜梨种子休眠,显著提高萌发率。0.5、1、2、5 mM的乙烯利(ETH)处理都可以提高杜梨种子的萌发率,以2 mM和5 mM两个浓度效果比较好,但过高浓度的乙烯利强烈抑制杜梨芽的生长,结果表明:2mM是打破杜梨休眠促进萌发的最佳浓度。乙烯作用抑制剂1-甲基环丙烯(1-MCP)可以逆转外源乙烯的作用,降低萌发率。3.GA参与打破杜梨种子休眠过程。外源GA处理对带皮杜梨种子没有显著的影响,但是对去皮种子打破休眠效果显著。GA合成抑制剂多效唑可以强烈延长杜梨种子休眠、抑制萌发。4.NO通过促进内源乙烯的积累打破杜梨种子休眠,在打破杜梨种子休眠中乙烯处于NO信号通路的下游。1-MCP处理可以逆转SNP的作用,而PTIO对乙烯的效果作用不大。乙烯可以诱导自身的合成,乙烯的积累可以打破杜梨种子的休眠,经10 mM SNP处理后杜梨种子内源乙烯的释放量有了显著提高,而且PTIO和1-MCP都可逆转这种作用。5.在打破杜梨种子休眠中乙烯和GA是协同关系,协同打破杜梨休眠,而且GA是乙烯打破休眠必需的。GA抑制剂可以阻止乙烯的作用,乙烯抑制剂可以部分抑制GA的作用。6.根据本实验结果,我们提出在打破杜梨种子休眠中NO、乙烯和GA三者之间的信号关系:NO处于乙烯信号通路的上游,能够促进乙烯的积累;乙烯和GA是协同关系,协同打破杜梨种子休眠,而且GA在乙烯打破休眠中是必需的。