內(nèi)源水楊酸改變的擬南芥突變體對二氧化氮脅迫應(yīng)答的研究.pdf

1、二氧化氮(NO2)是空氣中主要的氮氧化污染物。近年來，NO2污染對動植物的影響引起了人們的重視，在一些地區(qū)，NO2使農(nóng)作物減產(chǎn)、品質(zhì)變壞，間接或直接引發(fā)人類某些疾病。水楊酸(SA)是植物體內(nèi)普遍存在的一種酚類化合物，在逆境條件下植物產(chǎn)生并且積累水楊酸。20世紀90年代以后，SA作為一種植物對逆境脅迫應(yīng)答的信號分子被廣泛研究。
　　 本實驗以擬南芥野生型(Columbia)、內(nèi)源水楊酸高積累突變體snc1、水楊酸缺失的轉(zhuǎn)基因植株n

2、ahG以及水楊酸信號轉(zhuǎn)導缺失突變體npr1-1為材料，在實驗室控制條件下人工模擬NO2脅迫，通過對比研究，揭示擬南芥植株對NO2脅迫應(yīng)答的機制。將供試植株分成兩組，即對照組和NO2暴露組。NO2暴露組植株在自制的玻璃熏氣箱內(nèi)進行NO2暴露，NO2濃度分別為 0.25，0.5，1.0和2.0 μl·L-1，每天熏氣8 h，連續(xù)7 d。對照組只通入碳慮空氣。NO2暴露結(jié)束后取出植株，立即進行各種指標的測定。具體參數(shù)包括：植株的光合速率，葉綠

3、素含量、氣孔導度，SOD、POD和CAT的活性，MDA含量等。結(jié)果表明，在非脅迫下，snc1生物量小于其它株系，表明水楊酸積累抑制植物生長。在較低二氧化氮濃度暴露下，除了snc1突變體外，其它植株的葉綠素含量和生物量均比其各自的對照有所提高，光合速率增強，MDA降低。但是，當二氧化氮濃度升高到0.5 μl·L-1以上后，與各自的對照組相比，NO2暴露抑制了所有供試植株的生長，但相對而言，snc1植株受抑制程度最低，而nahG和npr1突

4、變體生長受抑制程度較野生型更為強烈。NO2暴露抑制所有植株的光合速率，但與野生型相比，nahG和npr1-1受抑制程度最大，而snc1受抑制程度最小。與之對應(yīng)的是，在NO2暴露下，snc1突變體的氣孔導度只是輕度降低，而其它供試植株的氣孔導度均顯著降低。由于在供試范圍內(nèi)，1.0 μl·L-1 NO2是一個重要的臨界值，因此在本研究進一步的試驗中以該濃度為供試濃度。1.0 μl·L-1 NO2暴露降低了所有供試植株的超氧化物歧化酶(SOD

5、)活性，其中nahG和npr1-1突變體降低最為嚴重，而snc1降低程度較小。NO2暴露增加了所有供試植株的過氧化物酶(POD)活性，其中snc1植株最為明顯。在NO2暴露下，所有供試植株的過氧化氫酶(CAT)活性降低，不過snc1降低程度最低。NO2暴露使所有供試植株的MDA含量增加，但MDA最大的積累發(fā)生在nahG和npr1-1突變體。
　　 根據(jù)上述對比研究推測，內(nèi)源水楊酸高積累的snc1突變體對環(huán)境應(yīng)答似乎具有雙重機制，