H-,2-O-,2-和NO參與低水勢(shì)下ABA維持玉米初生根生長(zhǎng).pdf

1、本文以玉米農(nóng)大108為材料，研究了聚乙二醇(PEG6000)誘導(dǎo)的低水勢(shì)下玉米的初生根積累ABA維持生長(zhǎng)的過(guò)程中，過(guò)氧化氫(H<,2>O<,2>)和一氧化氮(NO)是否參與以及H<,2>I<,2>和NO之間的關(guān)系，并用透射電鏡和激光共聚焦的方法加以證明。 試驗(yàn)結(jié)果表明，在低水勢(shì)下(-1.6 MPa)，玉米初生根通過(guò)積累ABA維持生長(zhǎng)，在正常水勢(shì)下，低濃度(0.5 mM、1 mM)的H<,2>O<,2>促進(jìn)根生長(zhǎng)，而高濃度(5 m

2、M)的H<,2>O<,2>則抑制根的生長(zhǎng)，電鏡結(jié)果表明，在低水勢(shì)下，玉米維持生長(zhǎng)的過(guò)程中確有H<,2>O<,2>的積累。用H<,2>O<,2>的清除劑二甲基硫脲(dimethythiourea，DMTU)，碘化鉀(potas sium iodide，KI)和丙酮酸鈉(Na-Pyruvate，Na-pyr)，用量分別為： 5 mM、30 mM和30 mM，預(yù)處理玉米種子后，玉米初生根的生長(zhǎng)幾乎完全被抑制，這說(shuō)明少量的H<,2>O<,2>積

3、累對(duì)維持玉米在低水勢(shì)下初生根的生長(zhǎng)是必須的，完全將H<,2>O<,2>清除使得低水勢(shì)下玉米的初生根無(wú)法維持生長(zhǎng)。本試驗(yàn)結(jié)果提示H<,2>O<,2>參與了ABA誘導(dǎo)低水勢(shì)下的維持玉米初生根生長(zhǎng)的過(guò)程，并且少量的H<,2>O<,2>水平促進(jìn)了根的生長(zhǎng)，但由于是重度脅迫，雖然前期ABA激活抗氧化防護(hù)系統(tǒng)來(lái)維持根的生長(zhǎng)，但隨著脅迫時(shí)間的加長(zhǎng)，H<,2>O<,2>會(huì)大量積累并影響根的生長(zhǎng)。 研究結(jié)果同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，在正常水勢(shì)下，低濃度的NO供

4、體SNP(0.05mM、0.1 mM)能夠促進(jìn)玉米初生根的生長(zhǎng)，高濃度的SNP(0.2 mM)則會(huì)抑制根的生長(zhǎng)。激光共聚焦試驗(yàn)結(jié)果顯示：低水勢(shì)下玉米維持初生根生長(zhǎng)的過(guò)程中有NO參與，用FLU抑制內(nèi)源ABA并在低水勢(shì)下培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)玉米初生根NO熒光強(qiáng)度顯著減弱，但仍能觀察到熒光，提示在低水勢(shì)下，ABA可能是誘導(dǎo)NO產(chǎn)生的主要因素。用NO的清除劑 2-(4-carboxy-phenyl)-4，4，5，5-tetramethylimi-dazo

5、line-1-oxyl-3-oxide(c-PT10)濃度為50μM或一氧化氮合酶(NOS)抑制劑N<'G>-nitro-L-Arg- methyl ester(<,L>NAME)和硝酸還原酶(NR)抑制劑疊氮鈉(NaN<,3>)的濃度分別為200μM和50μM處理，低水勢(shì)下培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)初生根的生長(zhǎng)幾乎被完全抑制，說(shuō)明NO參與了在低水勢(shì)下ABA維持玉米初生根生長(zhǎng)的過(guò)程，去除后會(huì)對(duì)根的維持生長(zhǎng)產(chǎn)生極大的抑制作用。 前面的研究證明了H<

6、,2>O<,2>和NO都參與了低水勢(shì)下ABA維持玉米初生根生長(zhǎng)的過(guò)程，那么二者是否存在上下游關(guān)系，是我們所感興趣的問(wèn)題。用NO的清除劑以及抑制劑預(yù)處理玉米種子，并在低水勢(shì)下培養(yǎng)，通過(guò)透射電鏡的觀察玉米初生根部H<,2>O<,2>的沉積情況，發(fā)現(xiàn)與低水勢(shì)下未經(jīng)NO的清除劑和抑制劑預(yù)處理的玉米相比，H<,2>O<,2>的沉積水平幾乎沒(méi)有差異；用H<,2>O<,2>的清除劑預(yù)處理玉米種子并在低水勢(shì)下培養(yǎng)，用激光共聚焦觀察玉米根部NO的熒光強(qiáng)度