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一氧化氮(Nitric oxide,NO)和活性氧(Reactive oxygen species,ROS)在植物体信号转导方面起着非常重要的作用,但其信号作用与浓度密切相关。有研究报道,在低或适当浓度,ROS可作为第二信号分子调控植物细胞内的反应,包括种子萌发、气孔关闭、根器官形成、细胞程序性死亡、以及御防生物和非生物压力等。NO也并非越多越好,过量的NO也会对植物产生毒害作用。此外,NO可以与ROS信号通路相互作用调控植物的超敏反应、细胞死亡和衰老以及脯氨酸的代谢等。因此研究植物体内的NO和ROS对于了解植物的生理生化特性具有重要意义。本文用3-氧代-2-苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧(2-phenyl-4,4,5,5,-tetramethy Limidazoline-3-oxide-1-oxyl,PTIO,NO清除剂)、过氧化氢酶(Catalase,CAT,H2O2清除剂)和二苯基氯化碘盐(Diphenylene iodonium,DPI,质膜NADPH氧化酶抑制剂)处理新品种小麦陇春27(Triticum aestivum L.,cv Long chun27),探讨了小麦幼苗内源NO与ROS的产生及其对生理生态特性的影响,主要研究结果如下:1.与对照相比,CAT只抑制幼苗根的生长,而PTIO或DPI处理均抑制小麦幼苗根和茎的生长。PTIO、CAT、DPI的加入抑制了叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的合成,但只有PTIO、DPI的影响达到了显著性水平,总叶绿素含量也降低。2.PTIO或DPI均诱导了幼苗丙二醛(Molondialdehyde,MDA)含量的增加,且DPI处理下的增幅最大。外源CAT处理下幼苗叶片中MDA含量减少,但CAT不影响根中MDA含量。CAT处理对小麦根尖细胞活力没有显著影响,但PTIO和DPI处理显著增加了进入细胞的伊文思蓝含量。3.外源PTIO处理下幼苗根叶中NO、叶中总ROS含量均减少,而根中总的和胞间ROS含量增加;CAT的加入导致叶中NO、总的过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)及根质外体H2O2含量均降低,而叶中羟自由基(Hydroxyl radicals,·OH)含量及根NO、总的和质外体超氧阴离子(Superoxide anion,O2?-)含量均升高;相比,DPI处理下幼苗叶中NO量减少而根中的量增加,同时,DPI诱导幼苗叶中总的H2O2及根质外体ROS含量均减少,而使根总的H2O2及根叶中总的O2?-和·OH含量显著增加。4.PTIO不影响幼苗叶中超氧化物歧化酶(Superoxide dismuate,SOD)、谷胱甘肽还原酶(Glutathion reductase,GR)和CAT及根过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性,而使根SOD和叶POD活性升高,而根CAT、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性降低;CAT不影响叶中CAT及根中SOD、POD和GR活性,使叶SOD和根CAT、APX活性减弱,而叶POD、APX、GR活性升高;DPI处理下小麦幼苗根叶SOD及叶CAT、POD和GR活性升高,而根CAT、POD和根叶APX活性减弱。此外,CAT不影响可溶性糖含量,但PTIO、DPI处理下可溶性糖和可溶性蛋白含量均增加,显著提高渗透调节能力。5.外源PTIO、CAT处理对脯氨酸含量无显著影响,而DPI处理脯氨酸含量都显著升高。添加PTIO鸟氨酸转氨酶(Ornithineδ-aminotransferase,OAT)、叶吡咯啉-5-羧酸合成酶(Pyrroline-5-carboxylate synthetase,P5CS)、脯氨酸脱氢酶(Proline dehydrogenase,PDH)活性降低,而根PDH活性降低且不影响根P5CS活性。CAT处理下OAT、P5CS和PDH活性均降低,但根中OAT活性降低的程度没有达到显著性水平。DPI诱导了OAT及叶P5CS、PDH活性显著降低,但根中P5CS和PDH活性升高。6.PTIO处理下叶中Ca、根叶Na含量增加,根中的Ca、Mg含量降低。根叶中的Na及叶中Ca在CAT处理下显著升高,但根中K和Mg含量降低。DPI不影响叶中K、Na、Mg的含量,但显著降低Ca及根中Mg的含量。上述结果表明,小麦幼苗根叶中内源性NO和胞间ROS的产生相互影响,特别是NO和胞间ROS影响活性氧、抗氧化酶和脯氨酸的代谢,导致小麦根和叶表现出不同的抗氧化反应。