二氧化氮(NO2)是一种主要的空气污染物,在某些地区或特殊环境下,其浓度已对植物的生长和发育造成伤害。由于NO2进入植物体内快速转化并积累硝酸盐,引发一系列生理生化代谢紊乱、过量产生活性氧和活性氮等,因此造成农作物减产、粮食或叶菜类蔬菜品质下降。基于此,提高植物(作物)对NO2暴露的耐受性或加快体内硝酸盐的代谢对提高产量或改善品质是十分重要的,但前提条件是要充分认识植物对NO2的耐受性机理。近年来,不断增加的证据显示,水杨酸在植物对逆境胁迫应答中起重要的调节作用,多数研究表明外施水杨酸可提高植物对逆境的耐受性,如干旱、盐胁迫、低温、重金属、臭氧等,并表现出多效的作用机理。然而,有关水杨酸参与植物对NO2暴露的调节作用鲜见报道。我们课题组早期研究表明,内源水杨酸高积累的拟南芥突变体植株显著提高对NO2暴露的耐受性。鉴于此,我们推测水杨酸可能会提高植物对NO2暴露的耐受性或适应性。为了揭示之,课题组开展了水杨酸在植物对NO2暴露中的调节机理研究,本文是其中的部分研究内容。本研究以小麦幼苗为材料,为了比较水杨酸的施用方法对其生理作用的影响,我们在个别实验中分别进行了幼苗叶面喷洒和浸种处理。供试水杨酸浓度为0.5 m M,NO2浓度为20μl·L-1。NO2气体由钢瓶输出,通入自制的熏气箱,采用动式熏气,NO2浓度由烟气分析仪在线监测。每天熏气3 h,连续4天。结果表明,该浓度NO2造成植物急性伤害,如生长速率显著降低、叶片变黄、叶尖死亡;叶绿素含量降低、电解质渗透率与丙二醛含量则显著升高;可溶性糖和脯氨酸含量升高;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性升高。除了NO2引发的叶绿素含量降低未被有效恢复外,上述其它指标均被外源水杨酸有效恢复。基于本研究,可得出如下结论:1.20μl·L-1的NO2熏气引发小麦幼苗急性伤害。2.外施水杨酸有效减缓NO2胁迫引发的伤害,具体表现在植物生长速率的降低减缓、叶片死亡面积缩小、可溶性物质含量(糖、脯氨酸)增加、抗氧化酶活性升高、氧化胁迫指标(电解质渗透率、丙二醛含量)降低等。表明水杨酸参与植物对NO2胁迫应答的机理涉及氧化还原动态平衡调节和渗透调节。3.浸种处理与叶面喷洒均能体现出水杨酸的生理作用,且二者没有实质性的差别,预示在今后的相关研究中,这两种SA施用方法均可使用。