外源NO在盐胁迫下对紫花苜蓿生长及膜脂过氧化的影响

发布时间：2020-05-05 14:24

【摘要】：紫花苜蓿(Medicago sativa L.)系多年生豆科植物,有着“牧草之王”的美称,是世界上种植面积最广的牧草,同时也是我国分布最广、经济价值最高的牧草草种。紫花苜蓿具有适口性优良、产量高和富含蛋白质等特点,是家畜优良的蛋白质来源。我国的紫花苜蓿种植区分布在西北、华北和东北等地,但是这些地区土壤盐渍化严重,并且盐渍化面积不断扩大,程度不断加深。盐渍化土壤会对紫花苜蓿产生盐碱胁迫,因此,改善盐碱胁迫对紫花苜蓿生长发育的影响尤为紧迫,对其产量的提高具有重要意义。一氧化氮(NO)是一种多功能活性分子,广泛存在于生物体中并且在植物的生长发育和胁迫应答过程中起重要作用。因此,本试验以三种常见的抗盐能力不同的紫花苜蓿Bara 310SC、中苜1号和金皇后为试材,分别用低浓度(24 mmol·L~(-1))、中等浓度(72 mmol·L~(-1))和高浓度(120 mmol·L~(-1))的混合盐溶液(NaCl和Na_2SO_4)进行胁迫处理,然后通过NO外源供体硝普钠(SNP)设置0、0.05、0.1、0.2和0.3 mmol·L~(-1)五个浓度处理,探究了在不同浓度的盐胁迫下,外源NO对紫花苜蓿生理生化特征的影响,主要结果如下:1.在盐胁迫下,紫花苜蓿鲜重、干重和叶绿素含量降低,相对电导率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)和过氧化物酶(POD)活性显著升高(P0.05),抗坏血酸(AsA)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性受到显著抑制(P0.05),呈现出毒害效应。2.与对照相比,外源NO显著(P0.05)提高了盐胁迫下紫花苜蓿的鲜重、干重、AsA和叶绿素含量及叶绿素a/b的比值,并增强了SOD、CAT和POD的活性,降低了相对电导率、MDA和H_2O_2的含量,说明外源NO可通过增强抗氧化酶活性提高植株对活性氧的清除能力,降低膜脂过氧化作用,从而提高紫花苜蓿对盐胁迫的抗性。3.外源NO对紫花苜蓿的作用具有双重性,其对植株生长的促进作用随NO浓度的升高而先增后减。低浓度NO能够缓解盐胁迫引起的氧化损伤,促进植株生长;当NO浓度超过阈值后,其对植株生长的促进作用减弱;当NO浓度过高时,则产生毒害作用,加剧植株在盐胁迫下的损伤。每种紫花苜蓿的最适NO浓度会随着盐胁迫浓度的变化而变化。当盐胁迫浓度升高时,紫花苜蓿对NO的敏感度降低,且与低浓度盐胁迫相比,植株需要更高浓度的NO来达到最大促进效果,即最适NO浓度随胁迫强度的增加而升高。综上所述,在不同的盐浓度下,施用适宜浓度的外源NO可有效缓解紫花苜蓿的胁迫损伤,促进生长发育,并提高其产量。
【图文】：

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图 3-1 外源 NO 对低浓度盐胁迫下紫花苜蓿鲜重的影响Fig.3-1 Effects of exogenous NO on fresh weight in alfalfa under low salt stress.在盐胁迫下，植株生长受到抑制。本试验中，三种不同抗性紫花苜蓿共设置五个不同梯度外源 NO 浓度处理组（0，0.05，0.1，0.2，0.3 mmol·L-1）。在 24 mmol·L-1低盐胁迫条件下，三种紫花苜蓿的植株鲜重较对照组均呈现降低趋势（P<0.05）。此外，，不同品种同一浓度盐胁迫下植株鲜重下降程度不同。同一品种在施加不同外源 NO 浓度处理后鲜重变化在处理组间呈现出显著差异（图 3-1）。其中，Bara310SC 品种在试验所用的四种浓度 NO 均显著提高了植株鲜重（P<0.05）；而中苜 1 号和金皇后两个品种的 N4 处理组,植株鲜重显著低于 N0（P<0.05），这表明随着一氧化氮浓度的增加，其对紫花苜蓿生长的促进作用减弱并且产生了毒害作用。随外源 NO 浓度升高，三种紫花苜蓿在低盐胁迫下，鲜重变化均出现先增后减的规律，即达到最大承受能力后继续增大外源 NO 浓度将会产生毒害作用降低植株鲜重的作用。

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而继续增大外源 NO 浓度会导致鲜重增长较 N3 处理组降缓（图3-2）。不同于 310SC 和金皇后在中度盐胁迫下的最优外源 NO 浓度，中苜 1 号的最优外源 NO 浓度为 0.3 mmol·L-1（N4）（图 3-2）。3.1.3 外源 NO 对高浓度盐胁迫下紫花苜蓿鲜重的影响图 3-3 外源 NO 对高浓度盐胁迫下紫花苜蓿鲜重的影响Fig.3-3 Effects of exogenous NO on fresh weight in alfalfa under high salt stress.
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S541.9

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