【摘 要】
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盐胁迫在植物生长发育过程中对植物造成了极其严重的伤害。一氧化氮(NO)和钙离子/钙调蛋白(Ca2+/CaM)作为植物体内重要的信号分子,参与调控植物的生长发育。同时,其也感知和响应植物遭遇环境胁迫。因此,本试验以番茄幼苗为试验材料,通过研究Ca2+/CaM和NO对盐胁迫下番茄幼苗的生长、抗氧化系统和靶酶的活性,拟探讨Ca2+/CaM和NO在缓解盐胁迫中的作用及其关系。主要研究结果如下:1.研究了C
【基金项目】
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国家重点研发项目(2018YFD1000800); 国家自然科学基金项目(31160398,31560563,31860568); 教育部科学技术研究重点项目(211182); 教育部高校博士点新教师基金项目(201162020005); 甘肃省自
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盐胁迫在植物生长发育过程中对植物造成了极其严重的伤害。一氧化氮(NO)和钙离子/钙调蛋白(Ca2+/CaM)作为植物体内重要的信号分子,参与调控植物的生长发育。同时,其也感知和响应植物遭遇环境胁迫。因此,本试验以番茄幼苗为试验材料,通过研究Ca2+/CaM和NO对盐胁迫下番茄幼苗的生长、抗氧化系统和靶酶的活性,拟探讨Ca2+/CaM和NO在缓解盐胁迫中的作用及其关系。主要研究结果如下:1.研究了Ca2+/CaM和NO对盐胁迫条件下番茄幼苗生长发育的影响。结果表明,适量的Ca Cl2处理能有效缓解盐胁迫对番茄幼苗生长的抑制。150μM Ca Cl2的缓解效果最佳。此外,Ca Cl2+GSNO共处理缓解盐胁迫效果最显著。而Ca2+螯合剂(EGTA)、钙离子通道抑制剂氯化镧(La Cl3)或CaM拮抗剂(W7)显著抑制了NO供体GSNO对番茄幼苗的株高、茎粗、根系活力、总根长和叶面积的促进作用。2.研究了盐胁迫条件下番茄的幼苗生长的抗氧化系统。结果表明,Ca Cl2+GSNO处理可有效提高番茄幼苗的抗盐能力,其中Ca Cl2+GSNO共处理时效果最显著。Ca Cl2、GSNO、和Ca Cl2+GSNO处理均能有效降低过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)的含量,显著提高了脯氨酸(Pro)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱苷肽还原酶(GR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性,其中Ca Cl2+GSNO处理比单一施加Ca Cl2或GSNO处理变化显著。而Ca2+/CaM的抑制剂处理显著降低了NO诱导的抗氧化酶活性。同时,对抗氧化酶相关基因表达的测定发现Ca2+和NO在盐胁迫条件下显著上调了SOD、CAT、APX1、APX2和P5CS的基因表达水平。这些结果说明Ca2+/CaM和NO通过增强番茄幼苗的抗氧化系统从而提高番茄的耐盐性。3.研究了盐胁迫条件下NO对番茄幼苗中Ca2+/CaM调控的靶酶活性。结果表明,Ca Cl2或GSNO处理可有效提高NAD激酶(NADK)、Ca2+-ATP酶(Ca2+-ATPase)、磷脂酶D(PLD)、磷酸二酯酶(PDE)和鸟苷酸环化酶(GC)活性,其中Ca Cl2+GSNO处理时效果最显著。而Ca2+/CaM的抑制剂处理显著降低了靶酶的活性。同时,加入c PTIO(NO的清除剂)时发现,NADK、Ca2+-ATPase、PDE和GC酶活性也受到了抑制而PLD酶活性抑制作用不明显。综上所述,Ca2+/CaM能够参与NO进行调控盐胁迫下番茄幼苗的生理特性。同时,NO有可能也参与了Ca2+/CaM调控的下游靶酶共同作用的结果。
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