一氧化氮(NO)是植物體內(nèi)的一種生物活性分子,對(duì)增強(qiáng)植物抗病性、減緩植物重金屬脅迫與鹽脅迫傷害方面具有重要作用。土壤因滲透脅迫、離子毒害和氧化損傷,對(duì)植物造成傷害,不能直接應(yīng)用于植物生產(chǎn);利用外源NО處理植物可提高抗氧化酶活性,誘導(dǎo)有機(jī)滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的產(chǎn)生與積累,并調(diào)控?zé)o機(jī)離子的選擇性吸收,進(jìn)而緩解鹽脅迫對(duì)植物種子萌發(fā)幼苗生長(zhǎng)和光合作用的抑制效應(yīng)。
一、外源NO對(duì)植物鹽脅迫傷害的緩解效應(yīng)
1.1種子萌發(fā)
種子萌發(fā)是植物生活史的起點(diǎn),是植物吸水后所進(jìn)行的一系列生理生化反應(yīng)和形態(tài)建成的過程。水分是種子萌發(fā)的必需環(huán)境條件,用于活化相關(guān)酶類,分解貯能有機(jī)物,進(jìn)行新陳代謝,從而進(jìn)行萌發(fā)。然而,在鹽脅迫環(huán)境中,因滲透壓影響致使種子的發(fā)芽率降低,出苗時(shí)間延遲。在鹽脅迫環(huán)境中,利用外源NO供體硝普鈉(SNP)處理植物的種子,可使因鹽脅迫造成種子萌發(fā)的抑制作用得到緩解,主要表現(xiàn)為種子的發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、發(fā)芽勢(shì)和活力指數(shù)得以提高。
1.2幼苗生長(zhǎng)發(fā)育
在鹽脅迫環(huán)境中植物的生長(zhǎng)發(fā)育受到阻礙。自然狀態(tài)下,植物在其生存環(huán)境中可產(chǎn)生一定量的NO(即內(nèi)源NO)。為了消除內(nèi)源NO對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的干擾,揭示鹽脅迫下外源NO對(duì)植物抑制作用的緩解效應(yīng),用NO供體硝普鈉(SNP)和NO清除劑c-PTIO分別對(duì)鹽脅迫下的豌豆和首蓿幼苗進(jìn)行處理,結(jié)果表明,添加外源NO能夠明顯促進(jìn)鹽脅迫下豌豆幼苗的胚芽、胚根長(zhǎng)和幼苗干重提高,對(duì)于首蓿幼苗,外源NO處理能明顯緩解鹽脅迫對(duì)首蓿幼苗的生長(zhǎng)抑制作用,并促進(jìn)單株干質(zhì)量增加,說明通過外源NO處理,可以緩解鹽脅迫對(duì)植物幼苗生長(zhǎng)的抑制作用。大量研究表明,鹽脅迫下外源NO對(duì)植物抑制作用的緩解效應(yīng)取決于NO濃度、鹽脅迫程度和品種的抗(耐)鹽性,而且植物的不同器官對(duì)外源NO的響應(yīng)也存在差異。
1.3光合作用
植物處于鹽脅迫環(huán)境中會(huì)引起葉綠素酶的活性升高,促進(jìn)葉綠素降解。研究發(fā)現(xiàn),葉綠素含量的降低是引起光合作用受阻的主要原因。在鹽脅迫環(huán)境中,經(jīng)過外源NO的處理,首蓿、水稻、黑麥草、山葡萄、小麥和番茄幼苗的葉綠素含量明顯提高,說明鹽脅迫下外源NO可以延緩葉綠素的降解﹐保證葉綠素的含量,對(duì)光合作用起到間接的保護(hù)作用。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過外源NO處理鹽脅迫下的番茄幼苗,其氣孔導(dǎo)度(Gs)、凈光合速率(Pn)以及葉綠素?zé)晒鈪?shù)顯著提高,而胞間CO2濃度明顯下降,說明外源NO可以通過對(duì)鹽脅迫下光合作用的影響因素進(jìn)行調(diào)控,從而緩解鹽脅迫對(duì)番茄幼苗光合功能的不利影響。