外源GSH介导NO调控番茄幼苗盐适应性研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:laohu_you
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番茄是设施内重要的蔬菜栽培作物,且对中度盐敏感,所以土壤盐渍化现象成为限制设施内番茄实现高产、优质、高效目标的障碍因子。本试验以水培方式模拟自然界中的土壤盐渍化,番茄品种?中蔬四号‘为试材,研究外源GSH在调控番茄幼苗应答盐胁迫过程中与NO信号分子的相互关系。主要结果如下:1、与对照相比,NaCl处理显著降低番茄叶片中NO含量及硝酸还原酶(NR)和一氧化氮合酶(NOS)活性。与NaCl处理相比,NaCl+GSH处理显著增加叶片中NO含量和NR活性,但对NOS活性无显著影响;NaCl+Hb显著降低处理24 h和72 h的NO含量,而NR和NOS活性均无显著变化。NaCl+Hb+GSH较NaCl+Hb处理相比,显著增加整个处理期间的NO含量以及处理24 h、48 h的NR活性和处理48 h、72 h的NOS活性。说明,Hb可部分降低叶片中内源NO含量,而外源GSH可通过促进NR和NOS活性诱导内源NO合成,进而减缓盐胁迫对植物造成的损伤。2、与对照相比,NaCl处理显著增加番茄幼苗根系活力和叶中脯氨酸、可溶性糖及Na+、Cl-、S2-(24 h)含量,而K+(24 h)、Ca2+(除24 h)、NO含量和NR、NOS(24 h)活性显著降低。与NaCl处理相比,NaCl+GSH使根系活力(24 h)和叶中可溶性糖(除48 h)、S2-、NO含量及NR活性显著增加,且Na+、Cl-含量在处理72 h显著降低;NaCl+Hb处理使根系活力(24 h)和叶中脯氨酸(除24 h)、可溶性糖、Cl-(72 h)含量显著增加,NO含量显著降低。NaCl+Hb+GSH较NaCl+Hb处理相比,根系活力(除72 h)和S2-(除48 h)、NO含量及NR、NOS(除72 h)活力均明显增加。说明,盐胁迫通过抑制NO合成关键酶活性致使内源NO水平下降,也使细胞内离子均衡发生变化,胞内Na+/K+、Na+/Ca2+比值偏大;而Hb加剧了盐胁迫对植物的损伤,致使细胞维持更高的渗透势来应答胁迫;外源GSH能诱导内源NO水平上调和胞内无机态S2-增加,而无机态S2-又为内源GSH的产生提供底物,进而减缓细胞的氧化损伤程度。3、NaCl处理较对照相比,叶中H2O2、O2-和AsA含量显著上升,而SOD、CAT、APX、GR、MDHAR、DHAR活性和GSH(24 h)含量及GSH/GSSG比值(72 h)显著下降。与NaCl处理相比,NaCl+Hb使盐胁迫下番茄叶片的氧化损伤程度加剧和NO含量下调,但对GSH含量无显著影响。NaCl+GSH显著提高番茄叶中内源GSH与NO水平,MDHAR和NR活性,SOD活性(除72 h),CAT活性(除48 h),处理48和72 h的GR、APX和DHAR活性;降低电解质渗透率、TBARS含量以及处理48和72 h的H2O2和O2-含量。NaCl+Hb+GSH处理亦显著提高叶中AsA、GSH和NO水平以及CAT、APX、NR(除72 h)和NOS活性(除24 h);降低电解质渗透率及H2O2和TBARS含量。表明外源GSH通过介导内源GSH和NO水平上调,提高抗氧化酶活性和ROS的清除能力来缓解NaCl和NaCl+Hb处理导致的氧化损伤。4、与NaCl处理相比,NaCl+GSH显著增加整个处理期间的NR活性和NO含量、叶绿素含量、气孔开度、Fv/Fm和Y(II)值以及处理48 h、72 h的Pn、Gs、Tr,而qN和Y(NPQ)在整个处理期间表现为逐渐下降的趋势。NaCl+Hb处理显著增加脯氨酸(除24 h)、可溶性糖含量,亦显著增加处理48 h的叶绿素含量和Pn、Gs、Tr值,在处理24、72 h无显著变化。qN和Y(NPQ)在整个处理期间表现为先升高后降低的趋势。NaCl+Hb+GSH处理显著提高整个处理期间的Pn、Gs、Tr值和气孔开度,以及处理24 h、72 h的qN和Y(NPQ),显著降低处理24 h和72 h的Ls值。说明,喷施Hb后低的NO水平参与了对PSII系统的光化学活性、热耗散能力的正向调控;也能通过提高渗透调节物质来降低盐胁迫对叶绿素的降解。外源GSH通过介导内源NO水平和渗透势的增加来维持气孔的开度,也能通过提高热耗散途径来降低过剩光能对PSII反应中心的抑制作用,进而提高植物的光合速率,最终增强植物的抗盐性。
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