NO对Cd胁迫下紫花苜蓿幼苗氧化损伤与Cd积累的调控作用及其机制

发布时间：2018-06-16 09:20

本文选题：紫花苜蓿 + 一氧化氮　；参考：《兰州交通大学》2015年硕士论文

【摘要】：镉(Cd)是广泛存在于自然界的一种重金属元素,在较低浓度时,对植物的生长有促进作用,而高浓度时,会危害植物正常新陈代谢。一氧化氮(NO)作为一种抗氧化损伤的信号分子广泛存在于植物中,它不仅对植物的许多生命活动如种子萌发、生长和衰老等具有直接的生理调节功能,而且作为防御反应中的关键信使,参与了植物对外界环境胁迫的响应,如干旱胁迫、热胁迫、盐胁迫、臭氧胁迫、重金属胁迫、机械损伤以及植物抗病反应。本实验用氯化镉(Cd Cl2)、一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME(N'-nitro-L-arginine-methyl ester hydrochloride)、硝酸还原酶(NR)非专一性抑制剂叠氮化钠(Na N3)、NO供体硝普钠(SNP)和NO清除剂c PTIO(2-4-carboxyphenyl-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxide)分别处理长出四片真叶的紫花苜蓿(Medicogo sativa L.)幼苗,分析紫花苜蓿对Cd胁迫的响应,NOS和NR在抵抗这种胁迫中的作用;分析NO对Cd胁迫下紫花苜蓿幼苗膜脂过氧化、抗氧化酶系统、渗透调节物质和Cd积累量的影响,探讨NO在植物逆境胁迫响应中的作用及其机理。结果表明:(1)NOS,NR,类胡萝卜素(Car)和亚硝酸根离子(NO2-)在紫花苜蓿抵抗Cd的损害中有着重要的作用。一定浓度的Cd胁迫会诱导紫花苜蓿NOS和NR活性增强,Car和NO2-含量增加,Cd胁迫浓度在0.25mmol/L-0.5mmol/L之间时,叶、茎和根中NOS和NR酶活性最强。紫花苜蓿不同部位的酶对Cd胁迫的响应不同,NOS活性是根茎叶,NR活性是叶茎根;不同部位Car和NO2-含量对Cd胁迫的响应也不同,Car含量叶茎,NO2-含量叶茎根。叶中NR、Car和NO2-对NO产生都起到重要作用,茎和根中NOS是NO产生的主要途径。(2)100μmol/LSNP降低Cd胁迫下紫花苜蓿幼苗叶片和茎相对电导率(REC)、丙二醛(MDA)和超氧阴离子(O2-)产生速率,增加抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量,降低Cd含量;400μmol/L SNP可以降低Cd胁迫下紫花苜蓿幼苗根中REC、MDA含量和O2-产生速率,增加抗氧化酶活性和渗透调节物质的含量降低Cd含量。Cd胁迫下一定浓度的外源SNP处理可以有效提高紫花苜蓿对Cd的耐受性,使Cd对紫花苜蓿的毒害得到一定程度的缓解。(3)紫花苜蓿内源NO是抗氧化酶活性变化的信号分子,NOS抑制剂L-NAME和NR抑制剂Na N3作用时,紫花苜蓿叶、茎和根中NOS和NR活性降低,导致NO含量下降,抗氧化酶活性降低,REC升高,膜脂过氧化程度加重。NO清除剂c PTIO作用时,NO含量下降更加明显,而加入SNP后,紫花苜蓿REC降低,膜脂过氧化程度减轻,这些表明内源NO对紫花苜蓿抵抗Cd胁迫起到重要作用。(4)加入外源SNP,可以显著的降低紫花苜蓿叶,茎和根中Cd含量,增强紫花苜蓿对Cd胁迫的抗性,随着SNP浓度的增加,Cd含量不会持续降低,反而会升高。这些说明NO对紫花苜蓿Cd含量的影响是有限度的,这可能与高浓度的NO对紫花苜蓿生长反而有负面影响有关。研究表明Cd在紫花苜蓿中的积累量大小分布为:根部茎部叶部,紫花苜蓿对Cd的积累和大多数植物一样,都是根部浓度大于其他部位。
[Abstract]:The effects of NO on Cd stress were studied . The results showed that : ( 1 ) NOS , NR , carotenoid ( Car ) and nitrite ion ( NO2 - ) play an important role in response to Cd stress . ( 2 ) Under Cd stress , the content of NO in alfalfa leaves , stems and roots of alfalfa was decreased , the content of NO was decreased , the content of NO was decreased , and the level of membrane lipid peroxidation was decreased .
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X173

【参考文献】