外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下冬小麥幼苗生長及生理-土壤學(xué)報

1、DOI: 10.11766/trxb201803010054外源一氧化氮與水楊酸對鹽脅迫下小麥幼苗生理特性的影響”張倩1賀明榮2陳為峰1代興龍2王振林2董元杰1?諸葛玉平1?(1山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，土肥資源高效利用國家工程實驗室，山東泰安271018)(2山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，山東泰安271018)摘要 在液培條件下，以小麥(山農(nóng) 22號)為試驗材料，外源一氧化氮(Nitric oxide, NO )供體硝普鈉(Sodium nitroprusside, SNP )和水楊酸(Salicylic acid, SA )作為調(diào)控物質(zhì)，研究外源 NO和SA單獨 及復(fù)配施用對 120 mmol L

2、-1 NaCl脅迫下小麥生長及生理特性的影響。結(jié)果表明，120 mmol L-1 NaCl脅迫嚴(yán)重抑制了小麥幼苗的生長，添加適宜濃度的SNP(100 gmolL-1)或SA(100卩molL-1)均能顯著緩解鹽脅迫對小麥造成的傷害。而與單獨添加SNP或SA相比，SA+SNP復(fù)合調(diào)控更能明顯降低鹽脅迫誘導(dǎo)的活性氧(Reactive oxygen species, ROS)積累、丙二醛(Malondialdehyde, MDA )含量以及電解質(zhì)滲出率；提高小麥葉綠素含量、抗氧化酶活性和脯氨酸含量，從而提高其抗鹽性；通過提高根系活力來促進對礦質(zhì)元素的吸收，從而提高小麥幼苗的干物質(zhì)積累；同時抑制了小麥

3、對Na的吸收，以此減緩鹽脅迫的毒害。由此說明NO與SA在緩解小麥幼苗鹽脅迫中表現(xiàn)出積極的協(xié)同作用。試驗各處理中施用50 gmolL-1 SA+50卩molL-1 SNP的處理緩解小麥鹽脅迫的效果最為明顯。關(guān)鍵詞 鹽脅迫；一氧化氮；水楊酸；協(xié)同作用中圖分類號S512.1； Q945.78文獻標(biāo)識碼 A土壤鹽漬化是影響植物生長、導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)的主要因素之一。鹽脅迫會引起植物形態(tài)、生理、 生物化學(xué)等多方面變化2。高濃度NaCl會使植物根部土壤水勢降低，根系吸取水分困難從而產(chǎn)生滲 透脅迫。同時鹽脅迫條件下葉片氣孔關(guān)閉，植物體內(nèi)電子運輸與光合器官受損，導(dǎo)致光合作用及生 產(chǎn)率下降。鹽脅迫同樣會使植物體內(nèi)產(chǎn)

4、生大量活性氧，造成脂類、蛋白質(zhì)和氨基酸的氧化損傷，引 起代謝紊亂，最終導(dǎo)致作物產(chǎn)量下降3。一氧化氮(Nitric oxide, NO )和水楊酸(Salicylic acid, SA )是植物體內(nèi)普遍存在的兩種小分子 信號物質(zhì)，且均在植物抵抗生物和非生物逆境脅迫反應(yīng)中起重要作用。SA與NO的信號應(yīng)答途徑并非孤立的，二者在很多抗逆反應(yīng)中均存在交互作用5。研究表明，SA能夠誘導(dǎo)擬南芥中NO的合成，且在一定范圍和時間內(nèi)NO合成量隨SA濃度升高而增加。而在煙草的系統(tǒng)獲得抗性信號通路中，NO活性完全依賴于 SA功能作用。Singh等8研究認(rèn)為，NO與SA能夠協(xié)同調(diào)節(jié)植物體內(nèi)亞 砷酸鹽脅迫反應(yīng)信號。在對N

5、O和SA減輕紅花的鋅毒害作用的研究中發(fā)現(xiàn)，復(fù)合施用較單獨施用緩解毒害效果更加顯著9。此外，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)外源施加SA與NO均能緩解鎳對龍爪稷幼苗10及甘藍型油菜11的毒害作用，但其復(fù)配處理效果更具優(yōu)勢。小麥作為三大糧食作物之一，具有較高的營養(yǎng)價值。有研究顯示SA和NO能夠提高小麥中波紫外線脅迫抗性，且二者結(jié)合施用時效果最佳12。而有關(guān)外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗-國家重點研發(fā)計劃項目(2017YFD0201705 )、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2015CB150404)和山東省自主創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)化專項(2014ZZCX07402 )共同資助 Supported by the Nat

6、ional Key Research and Development SupportProgram of China (No. 2017YFD0201705), the National Basic Research Program of China (No. 2015CB150404), and the Indigenous Innovation Project of Shandong Province (No. 2014ZZCX07402)? 通訊作者 Corresponding author, E-mail : yuanjiedong, zhugeyp作者簡介：張 倩(1994 -)，女

7、，碩士研究生，主要從事植物營養(yǎng)逆境生理方面的研究。E-mail:425617610收稿日期：2018-03-01 ;收到修改稿日期：2018-05-02生長影響的相關(guān)研究尚少見報道。因此本試驗以小麥為研究對象，以硝普鈉(Sodium nitroprusside,SNP)為NO供體，研究鹽脅迫下外源NO和SA單獨及復(fù)合施用對其幼苗生長、光合色素合成及抗氧化酶系統(tǒng)的影響，以期了解外源NO、SA及其復(fù)合施用對鹽脅迫下小麥幼苗生長的緩解效應(yīng)，并揭示其緩解機理，為鹽堿土壤上的小麥高產(chǎn)栽培和鹽漬化土地的開發(fā)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。1材料與方法1.1供試材料試驗于2017年9月在山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)

8、院植物營養(yǎng)學(xué)實驗室進行。供試小麥(Triticumaestivum L.)品種山農(nóng)22號”該品種為山東省栽培面積較廣的一種優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的小麥品種但耐鹽性 較差。選取籽粒飽滿、大小均勻、無病蟲害的種子，經(jīng)0.1%的NaCIO消毒10 min，然后用蒸餾水反復(fù)漂洗干凈，置于 SPX-2501C型人工智能氣候箱中25C下恒溫培養(yǎng)。待種子露白后，播于洗凈的濕潤蛭石中，萌發(fā)后用 1/2 Hoagland營養(yǎng)液澆灌。待小麥長出兩片葉后挑選長勢一致的植株洗凈根部 蛭石后，移栽至盛有 1/2 Hoagland營養(yǎng)液的玻璃器皿中，每盆25株，營養(yǎng)液調(diào)pH至6.56.8，幼苗生長條件的室內(nèi)晝/夜溫度為25/18 C,

9、光強為100 golm-2s-1,光照時間14 h。1.2試驗設(shè)計試驗設(shè) 6 個處理：1) CK: Hoagland 營養(yǎng)液處理；2) NaCl: Hoagland 營養(yǎng)液 +120 mmol - L-1 NaCl ;1 1 13) SA: Hoagland 營養(yǎng)液 +120 mmol L- NaCl+100 卩 molL- SA; 4) SNP: Hoagland 營養(yǎng)液 +120 mmol L-1 1 1NaCl+100 卩 molL- SNP ; 5) 1/2(SA+SNP): Hoagland 營養(yǎng)液 +120 mmol L- NaCl+50 卩 molL- SA +50-1、,、-1

10、-1-1 molL SNP;6) SA+SNP : Hoagland 營養(yǎng)液 +120 mmol L NaCl+100 卩 molL SA+100 卩 molL SNP, 每個處理重復(fù)3次，每盆每次用250 mL配制的混合液進行處理。 每隔2 d換一次混合液，處理14 d 后進行各項指標(biāo)的測定。1.3測定項目及方法鮮重和干重的測定：采取各部分植株樣，用去離子水將其沖洗干凈，再用吸水紙吸干，直接測 定各部分鮮重(FW)。將新鮮材料放于105C烘箱中殺青30 min后，在70 C下烘干至恒重，然后測 定植株干重(DW )。光合色素含量的測定：用96%的乙醇將采取的幼葉研磨成勻漿，并在25 mL容量

11、瓶內(nèi)定容，搖勻后用分光光度計分別測定在665、649和470 nm下的吸光度值，然后利用相關(guān)公式計算出葉綠素和類胡蘿卜素的含量。電解質(zhì)滲出率的測定：相對電導(dǎo)值 (%)=第一次電導(dǎo)值/殺死后電導(dǎo)值X100%；電解質(zhì)滲出率()=(樣品相對電導(dǎo)值一對照相對電導(dǎo)值)/ (100% 對照相對電導(dǎo)值)X100%。N、P、K、Na、Ca、Mg含量測定：植株樣品經(jīng)烘干、研磨過篩后，H2SO4-H2O2消化，凱氏定氮法測定全氮含量、鉬銻抗比色法測定全磷含量，火焰光度計法測定全鉀、全鈉含量。植株Ca、Mg含量采用HNO3-HCIO消煮，并用原子吸收分光光度計進行測定13。O2 -的測定：用磷酸緩沖液冰浴研磨，低溫

12、離心后采用羥胺氧化反應(yīng)法測定。H2O2含量測定：參照 Patterson等13的方法，采用三氯乙酸(Trichloroacetic acid, TCA)進行冰 浴研磨，低溫離心后加入磷酸緩沖液和KI溶液于390 nm下進行比色測定?？寡趸富钚缘臏y定 15:取樣品加入磷酸緩沖液冰浴研磨，低溫離心后超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性測定采用氮藍四唑( Nitro-blue tetrazolium, NBT )法，過氧化物酶 (Peroxidase, POD)活性測定采用愈創(chuàng)木酚法，過氧化氫酶( Catalase , CAT)活性測定采用紫外吸 收法。1.4數(shù)

13、據(jù)處理采用Excel 2003軟件處理數(shù)據(jù)和繪表，采用DPS 7.05軟件進行統(tǒng)計分析，采用最小顯著極差法(LSD)進行差異顯著性檢驗(P < 0.05)。2結(jié)果2.1不同處理對小麥幼苗干鮮重及根系活力的影響由表1可知NaCI處理顯著抑制小麥幼苗的生長。與CK相比，NaCI處理下小麥幼苗的地上部鮮重和干重分別降低 45.65%和6.46%，地下部鮮重和干重分別降低55.80%和12.44%,且差異顯著。添加外源NO或SA之后都能夠緩解鹽脅迫， 二者的復(fù)合處理也可以提高小麥幼苗的地上部和地下部鮮 重及干重。其中1/2(SA+SNP)處理地上部鮮重及干重較NaCl處理分別增加 67.34%和

14、6.80%，地下部鮮重及干重分別增加 76.91%和17.61%，且差異顯著，可見其效果最明顯。表1外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗干鮮重及根系活力的影響Table 1 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on fresh or dry matter weight and root activity of the wheat seedlings under salt stress處理Treatment1鮮重 Fresh weight/g 10 plants-干重 Dry weight /g-110 plants根系

15、活力Root activity-1 -1/ ggg fw葉 Leaf根 Root葉 Leaf根 RootCK3.33 ±.22a0.21 ±.00a0.99 ±0.05a0.11 ±.01a14.75 ±.58aNaCl1.81 ±.22c0.19 0.00c0.44 ±0.08d0.09 ±.00b7.54 ±.05dSA2.82 ±.15b0.20 =6.01abc0.67 ±0.09c0.10 ±.00ab11.12 ±.56cSNP3.00 ±.2

16、0ab0.20 ±0.00ab0.66 ±.02c0.10 ±.01ab11.48 ±.01c1/2(SA+SNP)3.03 ±.19ab0.21 0.01a0.78 ±.03b0.11 ±.00a13.13 ±.55bSA+SNP2.76 ±.19b0.20 ±0.00bc0.64 ±.02c0.10 ±.01ab12.21 ±.46bc注：1) CK:Hoagland 營養(yǎng)液 Hoagland nutrient solution ；NaCl: 120 mmokL

17、-1 NaCl; SA: 120 mmol L-1 NaCl+100-1 -1 -1 -1 -1卩 molL 1SA; SNP: 120 mmol1NaCl+100 卩 molL 1SNP; 1/2(SA+SNP): 120 mmol -L 1NaCl+50 卩 molL 1SA +50卩 molL-1 SNP; SA+SNP : 120 mmol L-1 NaCl+100 卩 moL-1 SA+100 卩 moL-1 SNP; 2)同一列中無相同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同 Different letters in the same column indicate si

18、gnificant differences between treatments at 0.05 level. The same below根系活力是根生命力強弱的綜合評價指標(biāo)，反映植物根系的整體發(fā)育狀況。由表1可知，與CK相比，NaCI處理可顯著降低小麥幼苗的根系活力。SNP和SA單獨處理小麥幼苗根系活力分別較NaCl處理提高52.34%、47.56%; SNP和SA復(fù)合處理下其根系活力分別較NaCl處理提高74.26%、61.94%，且差異顯著。說明外源NO、SA及其復(fù)合處理在鹽脅迫下均可促進小麥幼苗根系的生長，提高其根系活力，從而促進植株對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收以及地上部的良好生長，且以1/2(

19、SA+SNP)交互作用效果更明顯。2.2不同處理對小麥幼苗葉片光合色素含量的影響由表2可見，鹽脅迫顯著降低小麥幼苗葉片光合色素的含量。與CK相比，NaCI處理的葉綠素a (Chlorophyll a, Chl a)、葉綠素 b(Chlorophyll b, Chl b)和類胡蘿卜素(Carotenoid. Car)的含量分別降低 16.98%、17.86%、5.03%。隨著SNP或SA的添加，Chl a、Chl b和Car的含量均有明顯的提高。其 中1/2(SA+SNP)處理提高的幅度更大，且與NaCl處理差異顯著，其 Chl a、Chl b和Car的含量較NaCl處理分別提高 39.58%、

20、24.46%、33.06%。表明NaCl處理對小麥幼苗產(chǎn)生脅迫，而外源 NO與 SA可以緩解這種脅迫，尤其是 1/2(SA+SNP)的復(fù)合處理對鹽脅迫的緩解效果更明顯。表2外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗葉片光合色素含量的影響Table 2 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on chlorophyll contents in leaves of the wheat seedlings undersalt stress處理葉綠素含量葉綠素a含量葉綠素b含量類胡蘿卜素含量TreatmentTotal Chl con

21、tent_1/mg g 1 FWChl a content_1/mg g 1 FWChl b content_1/mg g 1 FWCarotenoid content_1/mg g 1 FWCK1.17 ±.12b0.90 ±.10c0.28 ±.03ab0.22 ±.03cdNaCl0.97 ±.03c0.75 ±.04d0.23 ±.01c0.21 ±.02dSA1.32 ±.04a1.01 ±.03ab0.31 ±.02a0.24 ±.02bcSNP1.19 

22、7;.08b0.92 ±.06bc0.26 ±.02b0.25 ±.01b1/2(SA+SNP)1.32 ±.05a1.04 ±.03a0.28 ±.01ab0.28 ±.00aSA+SNP1.28 ±.04ab1.00 ±.03ab0.28 ±.01ab0.25 ±.00b2.3不同處理對小麥幼苗O2?-產(chǎn)生速率和 H2O2含量的影響如圖1所示，NaCl處理顯著提高了小麥幼苗 O2?-的產(chǎn)生速率和 H2o2的積累。與CK相比，NaCl 處理下小麥幼苗葉片和根系中的O2?-的產(chǎn)生速率分

23、別顯著提高82.25%、80.61%，表明鹽脅迫誘導(dǎo)了小麥的過氧化壓力。但是添加SNP或SA，尤其是1/2(SA+SNP)，可以顯著降低葉片和根系中的 。2?-產(chǎn)生速率。與 NaCl處理相比，1/2(SA+SNP)處理下葉片和根系中的 O2?-產(chǎn)生速率分別降低 30.52%、 29.16%。H2O2的累積變化趨勢和 。2?-的產(chǎn)生速率的變化趨勢類似，NaCl處理下顯著提高，添加 SNP和SA均可降低鹽脅迫下 H2O2且差異顯著，其中1/2(SA+SNP)處理H2O2的累積量降低最為明顯。50403020100a葉 Leaf根 Root測定部位 Measuring partBa-SA+SNPCK

24、 1 NaCl"SASNP J 1/2(SA+SNP)圖1外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗超氧陰離子產(chǎn)生速率(A)及過氧化氫含量(B)的影響Fig. 1 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on O 2 generation rate (A) and H 2O2 content (B) of the wheatseedlings under salt stress2.4不同處理對小麥幼苗丙二醛含量和電解質(zhì)滲出率的影響鹽脅迫誘導(dǎo)丙二醛(MDA )的積累，促進膜脂過氧化對小麥幼苗的傷害(圖2A)。與CK相比，

25、NaCl處理下小麥幼苗葉片和根系中的 MDA含量分別提高38.95%、56.29%。添加SNP或SA均可以 起到緩解效應(yīng)，其中 SNP和SA交互作用的緩解效應(yīng)更明顯。與 NaCl處理相比，1/2(SA+SNP)處理 小麥幼苗葉片和根系中的 MDA含量顯著降低，分別降低15.78%、24.23%，表現(xiàn)出更好的緩解效果。鹽脅迫處理下小麥幼苗的電解液滲出率均顯著升高(圖2B)。與CK相比，NaCl處理的電解液滲出率提高70.72%。而添加SNP或SA均可以顯著降低電解質(zhì)滲出率，并且SNP和SA交互作用的緩解效應(yīng)更明顯，與其他 3個處理相比也具有顯著差異。與 NaCl處理相比，1/2(SA+SNP)處

26、理小麥 幼苗的電解質(zhì)滲出率降低 32.50%，表現(xiàn)出更好的緩解效果。- CKli.SAf 1/2(SA+SNP)WFU ncutmxzGD AMD M 量含醛二丙c 一NaCl-SNP *SA+SNP)%eaaKarey° ODE率出滲質(zhì)解電葉 Leaf根 Root測定部位 Measuringpart處理 Treatment圖2外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗丙二醛含量(A)及電解質(zhì)滲出率(B)的影響Fig. 2 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on MDA content (A) and elect

27、rolyte leakage (B) of the wheat seedlings under salt stress2.5不同處理對小麥幼苗抗氧化酶活性的影響超氧化物歧化酶(SOD)的活性在NaCl處理下顯著降低(圖 3A)。與CK相比，NaCl處理使小 麥幼苗葉片和根系中的SOD活性分別降低18.67%、41.79%。添加SNP或SA可以緩解鹽脅迫造成的SOD活性降低，其中 SNP和SA交互作用的緩解效應(yīng)更明顯。與NaCl處理相比，1/2(SA+SNP)處理小麥幼苗葉片和根系中的SOD活性顯著提高，分別提高14.49%、21.53%，表現(xiàn)出最好的緩解效果。為適應(yīng)鹽脅迫，NaCl處理下小麥幼

28、苗的過氧化物酶(POD)活性顯著提高(圖 3B )。與CK相比，其葉片和根系中的POD活性分別提高10.86%、12.11%。隨著SNP和SA的添加，各處理均顯著提高小麥幼苗的POD活性，起到緩解鹽害的作用，其中SNP和SA復(fù)合處理的緩解效應(yīng)更明顯。與NaCl處理相比，1/2(SA+SNP)處理小麥幼苗葉片和根系中的SOD活性分別提高 9.12%、7.34%，具有顯著差異，表現(xiàn)出最好的緩解效果。過氧化氫酶(CAT)活性變化趨勢和 SOD活性變化趨勢基本相似(圖 3C)。在NaCl處理條件 下顯著降低，其葉片和根系中的 CAT活性分別較CK降低44.43%、49.76%。但是添加SNP和SA及

29、二者交互作用后，CAT活性均顯著提高。尤其 1/2(SA+SNP)處理的緩解效應(yīng)更明顯，與二者單獨施 加相比差異顯著，其葉片和根系中的CAT活性分別較NaCl處理提高了 42.74%、62.95%。WL Jg J卩m <lqco4 3 2 1 )WF1 9 NTDO5 vprwfLca Ye mvzot 性活酶-iCKi NaClo o O o o O5 4 3o o Oo O2 1a a a a葉 Leaf根 Rootab測疋部位 Measuring partrL't-:m；q SA+SNPHSA ISNP l 1/2(SA+SNP)圖3外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗

30、SOD (A)、POD ( B)及CAT ( C)酶活性的影響Fig.3 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on SOD (A), POD (B) and CA T (C) activity of the wheat seedlingsunder salt stress2.6不同處理對小麥幼苗脯氨酸含量的影響脯氨酸在植物體內(nèi)的含量在一定程度上反映植物的抗逆性。由圖4可知，在鹽脅迫條件下，脯氨酸含量增加，從而小麥幼苗更好地適應(yīng)鹽脅迫逆境。隨著SNP和SA的添加，進一步提高了小麥幼苗的脯氨酸含量，起到緩解鹽害的作用，其中SN

31、P和SA交互作用的緩解效應(yīng)更為明顯。與NaCl6.62%、35.55%，差異量 含 酸 氨 脯1(處理相比，1/2(SA+SNP)處理小麥幼苗葉片和根系中的脯氨酸含量分別增加了 顯著，表現(xiàn)出更好的緩解效應(yīng)。c eop圖4外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗脯氨酸含量的影響Fig. 4 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on proline content of the wheat seedlings under salt stress2.7不同處理對小麥幼苗體內(nèi)Na及其他礦質(zhì)元素含量的影響由表3可知，在NaCI處理下

32、，小麥有幼苗葉片和根系中的Na含量顯著增加，分別較 CK增加2.67倍和3.57倍。添加外源 SNP與SA之后，Na含量有所下降，尤其是 1/2(SA+SNP)處理Na含量 顯著下降?？梢?/2(SA+SNP)處理抑制了小麥對 Na的吸收。N、P、K、Ca、Mg的含量在NaCI處理條件下降低，說明過量的Na抑制這些礦質(zhì)元素的吸收。然而添加外源 SNP或SA或SNP+SA可以緩解N、P、K、Ca和Mg含量的降低，并促進小麥幼苗對 這些礦質(zhì)元素的吸收。其中，1/2(SA+SNP)處理結(jié)果差異顯著。與NaCl相比，1/2(SA+SNP)處理條件下，N在葉和根中的含量分別增加15.49%、27.30%

33、 ； P在葉和根中的含量分別增加23.04%、21.40% ；K在葉和根中的含量分別降低3.08%、97.78%; Ca在葉和根中的含量分別降低45.07%、110.12%；Mg在葉和根中的含量分別降低15.85%、18.87%，且均具有顯著差異。表3外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗礦質(zhì)元素含量的影響Table 3 Effects of extraneous nitric oxide and salicylic acid on mineral elements content of the wheat seedlings under saltstress處理Treatment-1N/m

34、g -kg葉L-1P/mg kg-1K/mg -kg葉 Leaf根 Root.eaf根 Root葉 Leaf根 RootCK60.75 ±.59a45.24 ±4.6a9.170.2a11.46 血.78a19.19 10.67a21.16 3.5aNaCl43.34 0.66c30.33 血.23c6.140.59d8.64 0.54c15.87 10.31c8.72 0.81bSA49.13 0.15b37.86 ±2.4b7.491.06bc10.17 血.58ab17.8 血.17b11.83 1.71bSNP46.68 1.67bc34.62 ±

35、;3.07bc6.37±0.34d9.77 0.68bc16.88 ±0.95bc9.35 0.96b1/2(SA+SNP)50.05 1.87b38.61 ±.03b7.560.1b10.48 血.94ab17.95 10.95b17.25 1.72aSA+SNP46.72 1.47bc36.08 246b6.410.78cd9.96 0.83b17.11 10.17b9.96 3.27b處理-1Na/mg kgCa/mg -kg-1Mg/mgkg-1Treatment葉 Leaf根 Root葉 Leaf根 Root葉 Leaf根 RootCK4.55 10.2

36、8c5.81 1.1c6.410.28a2.34 0.08a0.94 血.03a1.26 0.08aNaCl12.15 0.25a20.73 ±.08a4.210.61c1.01 0.07d0.76 血.02d0.98 0.02cSA11.54 0.41ab20.4 1.28ab5.610.7ab1.06 0.09d0.85 血.04bc1.15 0.1abSNP11.65 0.3a19.34 血.33ab4.990.4bc1.39 0.23c0.82 血.02c1.11 0.09abc1/2(SA+SNP)10.87 0.76b18.83 血.5b6.1 ±0.32a2.

37、12 0.2ab0.88 血.05b1.17 0.06abSA+SNP11.98 0.29a19.27 血.69ab4.810.3bc1.96 0.11b0.84 D01bc1.06 0.12bc3討論3.1外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗干鮮重、根系活力及光合色素含量的影響Tariq等15研究表明鹽脅迫會抑制植物的光合作用、養(yǎng)分平衡、抗氧化酶活性、可溶性物質(zhì)積累 等多種生理過程，進而抑制植株生長。 而NO和SA作為生長調(diào)節(jié)物質(zhì)可以參與逆境脅迫的多重生理 調(diào)控。本試驗結(jié)果顯示 NaCI處理降低小麥幼苗的干重及鮮重，而添加外源物質(zhì)可以緩解這種影響， 并且SNP與SA復(fù)合處理條件下小麥的鮮

38、重和干重較單獨施用效果更好，尤其是1/2(SA+SNP)效果更優(yōu)。通過測定小麥的根系活力、葉片的葉綠素含量，可以看出SA+SNP顯著提高了鹽脅迫下小麥的根系活力和葉綠素含量。SA+SNP可以通過提高根系活力來促進小麥對礦質(zhì)元素的吸收，也可以通過促進葉綠素的合成來提高小麥的光合作用，進而對鹽害有很大的緩解作用。有研究表明，外源 添加NO和SA能夠有效修復(fù)亞砷酸鹽對水稻根系生長及葉綠素合成的抑制作用8，這與本研究結(jié)果一致。此外，SNP和SA對鹽害的緩解作用還可能是因為對膜功能和抗氧化劑的保護作用。3.2外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗丙二醛含量和電解質(zhì)滲出率的影響在本研究中， NaCI處理

39、增加了小麥幼苗的膜脂過氧化作用，而外源NO和SA，尤其是1/2(SA+SNP)，顯著降低了 MDA積累。Gunes等17研究表明SA可以通過抑制OH-的合成來降低MDA 的含量；此外NO可以通過降低 。2?-和H2O2的積累來降低膜脂過氧化作用 18。鹽脅迫對植物的另一 直接毒性作用表現(xiàn)為過量的Na造成了細胞膜電解質(zhì)滲出率增加。鹽脅迫下MDA含量和電解質(zhì)滲出率的增加會導(dǎo)致小麥的生理生化功能衰退，最終阻礙植株生長。試驗表明外源添加SNP和SA可以降低小麥幼苗的電解質(zhì)滲漏率和MDA含量，其中以1/2(SA+SNP)效果更優(yōu)。Bastam等19研究表明SA可通過促進對離子的吸收和提高抗氧化能力來維護

40、膜功能，從而保護植物免受氧化損傷。外源添 加SA和SNP降低電解質(zhì)滲漏率可能是由于減緩了生物膜的過氧化作用，從而減輕了鹽脅迫下小麥 質(zhì)膜受損程度。3.3外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗抗氧化酶活性的影響鹽脅迫不僅會導(dǎo)致 ROS比如O2?-和H2O2在植物體內(nèi)大量累積，也會降低抗氧化酶的活性。H2O2含量的增加主要是由于 CAT的活性受到抑制。Idrees等20研究表明鹽脅迫誘導(dǎo)的 ROS積累會抑制植 物光合作用的進行， 進而抑制植物的生長發(fā)育。NO和SA可以緩解鹽誘導(dǎo)的 SOD、POD、CAT活性的降低。有研究報道 SA可能通過誘導(dǎo)蛋白質(zhì)的生物合成來刺激抗氧酶系統(tǒng)的功能21。同時，有研

41、究表明NO在小麥鹽脅迫作用下具有抗氧化劑的作用，能夠提高抗氧化酶活性，緩解高鹽環(huán)境造成 的小麥氧化損傷22。在本研究中鹽脅迫顯著增加小麥幼苗體內(nèi)。2?-產(chǎn)生速率和H2O2含量，然而添加外源物質(zhì)可以降低這些物質(zhì)的含量，其中1/2(SA+SNP)復(fù)合處理可以顯著緩解鹽脅迫造成的氧化傷害。眾所周知，抗氧化酶系統(tǒng)中SOD、POD和CAT是ROS重要的清除劑。當(dāng)植物體內(nèi)ROS含量超過閾值水平時，可以通過提高這些酶的活性來清除。本研究表明SA+SNP復(fù)合作用更能明顯提高SOD、POD和CAT的活性，尤其是 1/2(SA+SNP)效果更優(yōu)。因此，可以推斷SA+SNP復(fù)合處理通過提高鹽脅迫下抗氧化酶的活性來間

42、接清除ROS的積累，這可能是緩解鹽脅迫對小麥幼苗造成的氧化損傷效應(yīng)的原因之一。3.4外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗脯氨酸含量的影響本研究測定了鹽脅迫對滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響。在NaCI處理下，外源添加 SNP和SA，可以提高小麥幼苗葉片和根系中脯氨酸的含量，以1/2(SA+SNP)處理效果更好。這可能是由于NO與SA通過促進脯氨酸生物合成的基因表達來影響脯氨酸濃度。有研究表明脯氨酸可以通過和生物大分子(比如DNA、蛋白質(zhì))相互作用清除羥自由基，從而穩(wěn)定生物大分子的結(jié)構(gòu)。Tan等18表明NO與SA可以通過誘導(dǎo)脫落酸合成來調(diào)節(jié)脯氨酸的含量，從而緩解滲透脅迫。因此可以推斷，鹽脅迫下 NO與

43、SA對滲透物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用可能是其保護小麥幼苗免遭鹽害的原因之一。3.5外源NO與SA復(fù)合調(diào)控對鹽脅迫下小麥幼苗體內(nèi)Na及其他礦質(zhì)元素含量的影響有研究表明植物對鹽脅迫的主要反應(yīng)是減少K的含量，Na替代K的吸收從而導(dǎo)致營養(yǎng)失衡23。在本研究中，NaCl處理增加了小麥幼苗葉片和根系中Na的含量，降低了其它礦質(zhì)元素(N、P、K、Ca、Mg)的含量。這可能是由于離子間存在競爭排斥作用，高濃度的Na+和CI-競爭排斥了其他離子的吸收，從而導(dǎo)致小麥礦質(zhì)養(yǎng)分含量降低。而研究結(jié)果表明SNP和SA的復(fù)合施用可以促進N、P、K、Ca、Mg元素的吸收，從而提高這些礦質(zhì)元素在地上部的積累。同樣，SA+SNP可以通過提高

44、對其他元素的吸收來降低對Na的吸收?？梢奡A+SNP可以改善鹽脅迫誘導(dǎo)的礦質(zhì)營養(yǎng)失衡，從而促進小麥幼苗的生長。4結(jié)論與單獨添加SNP或SA相比，SA+SNP復(fù)合處理更能顯著提高鹽脅迫下小麥幼苗葉綠素含量、抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量；降低。2?-產(chǎn)生速率、H2O2和MDA含量以及電解質(zhì)滲漏率；提高小麥根系活力，促進其對N、P、K、Ca等礦質(zhì)營養(yǎng)元素的吸收，同時抑制了Na的吸收，減少小麥體內(nèi)的Na含量，從而緩解了鹽脅迫對小麥生長的抑制作用。本研究條件下，各處理中以1/2(SA+SNP)處理的緩解小麥鹽脅迫的效果最優(yōu)。參考文獻1 AbdElgawad H, Zinta G, Hegab M

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