基本信息
- 項目名稱：
- 鹽脅迫下外源NO調(diào)節(jié)小麥幼苗根系發(fā)育機制的分析
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術(shù)論文
- 簡介：
- 本文以硝普鈉為外源NO供體處理鹽脅迫下的小麥根系，經(jīng)過一段時間的培養(yǎng)后，通過測量小麥根長和根數(shù)、莖和葉的干重、根和莖葉K+和Na+離子的含量及做根系的石蠟切片等獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，分析對比數(shù)據(jù)，間接的推測和探究外源NO鹽脅迫對小麥根系發(fā)育調(diào)節(jié)的原因。
- 詳細介紹：
- 本文以1/2MS培養(yǎng)基無菌培養(yǎng)小麥幼苗，利用不同濃度的NaCl與一氧化氮（NO）供體硝普鈉（SNP）處理。研究外源NO對NaCl脅迫下小麥根系生長的影響機制。結(jié)果表明: 10μmolL-1 SNP 、50μmolL-1 SNP對100 mmolL-1 NaCl處理下的小麥沒有表現(xiàn)預(yù)期的緩解作用，相反加強NaCl脅迫效應(yīng)。100 mmolL-1KCl代替NaCl處理，獲得極為相似的生理表型。單獨施用10μmolL-1 SNP 、50 μmolL-1 SNP、100μmolL-1 SNP處理發(fā)現(xiàn)，10 μmolL-1 SNP促進根的生長，而50 μmolL-1 SNP和100 μmolL-1 SNP則明顯抑制小麥幼苗根的生長。這表明低濃度的SNP對鹽脅迫下幼苗的作用并沒有改變Na+/K+比,而是改變根細胞對Na+和K+的吸收從而造成滲透脅迫，影響小麥根系生長。檢測不同處理下小麥幼苗植株中離子含量發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫造成地上部分Na+含量高地下部分Na+含量低，可能存在影響生長素的縱向運輸，抑制根系的發(fā)育。另外，本實驗不能排除Cl-的大量存在對小麥根的傷害以及影響細胞的分裂周期等以抑制根系生長。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本試驗以小麥為材料，利用外源NO，從滲透調(diào)節(jié)及其它有關(guān)生理生化變化方面。一氧化氮(NO)是一種易擴散的生物活性分子,是生物體內(nèi)重要的信號分子。NO可參與植物生長發(fā)育調(diào)控和對生物與非生物環(huán)境脅迫的應(yīng)答反應(yīng)。它對植物有毒害和保護兩方面的作用其具體表現(xiàn)視其濃度、作用部位及細胞的生理條件不同而異,研究小麥對干旱的反應(yīng)，從而探討小麥抵御干旱脅迫的生理機制，為小麥抗旱育種及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。
科學性、先進性及獨特之處
- 本文以前人的大量研究成果為理論基礎(chǔ)，選用了具有高產(chǎn)潛力、抗逆性和用途廣泛的三大糧食作物之一的小麥作為研究材料，通過外源NO對小麥幼苗根系生長發(fā)育的影響探討，以期待對解決人們普遍關(guān)注的抗旱問題的進一步研究奠定基礎(chǔ)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- NO可參與植物生長發(fā)育調(diào)控和對生物與非生物環(huán)境脅迫的應(yīng)答反應(yīng)。它對植物有毒害和保護兩方面的作用其具體表現(xiàn)視其濃度、作用部位及細胞的生理條件不同而異。本實驗通過外源NO對小麥幼苗根系生長發(fā)育的影響探討，為小麥抗旱育種及高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)。以期待對解決人們普遍關(guān)注的抗旱問題的進一步研究奠定基礎(chǔ)。
學術(shù)論文摘要
- 本文以1/2MS培養(yǎng)基無菌培養(yǎng)小麥幼苗，利用不同濃度的NaCl與一氧化氮（NO）供體硝普鈉（SNP）處理。研究外源NO對NaCl脅迫下小麥根系生長的影響機制。結(jié)果表明: 10μmolL-1 SNP 、50μmolL-1 SNP對100 mmolL-1 NaCl處理下的小麥沒有表現(xiàn)預(yù)期的緩解作用，相反加強NaCl脅迫效應(yīng)。100 mmolL-1KCl代替NaCl處理，獲得極為相似的生理表型。單獨施用10 μmolL-1 SNP 、50 μmolL-1 SNP、100μmolL-1 SNP處理發(fā)現(xiàn)，10 μmolL-1 SNP促進根的生長，而50 μmolL-1 SNP和100 μmolL-1 SNP則明顯抑制小麥幼苗根的生長。這表明低濃度的SNP對鹽脅迫下幼苗的作用并沒有改變Na+/K+比,而是改變根細胞對Na+和K+的吸收從而造成滲透脅迫，影響小麥根系生長。檢測不同處理下小麥幼苗植株中離子含量發(fā)現(xiàn)，鹽脅迫造成地上部分Na+含量高地下部分Na+含量低，可能存在影響生長素的縱向運輸，抑制根系的發(fā)育。另外，本實驗不能排除Cl-的大量存在對小麥根的傷害。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻
- [1] 趙可夫. 植物抗鹽生理[M]. 北京：中國科學技術(shù)出版社，1993 [2] Beligni MV, Lamattina L (1999a).Nitric oxide counteracts cytotoxic processes mediated by reactive oxygen species in plant tissues.Planta,208:337-344 [3] Beligni MV, Lamattina L (1999b).Is nitric oxide toxic or protective? Trend Plant Sci,4:299-300 [4] Beligni MV, Lamattina L (2001). Nitric oxide: a non-traditionalregulator of plant growth. Trends Plant Sci, 6:508-509 [5] Kelm M, Dahmann R, Wink D (1997). The nitric oxide/superoxide assay. Insights into the biological chemistry of the NO/O2－? interaction. J Biol Chem, 272(15): 9922-9932 [6] Zhang YY(張艷艷), Liu YL(劉友良)(2004). Source and functionof nitric oxide in plants. Acta Bot Boreal Occident Sin (西北植物學報), 24(5):921-929 (in English [7] Mata CG, Lamattina L (2001) Nitric oxide induces stomatalclosure and enhances the adaptive plant responses againstdrought stress. Plant Physiol, 126 (3): 1196-1204 [4] 馬煥成. 植物抗鹽生理研究[J]. 西南林學院院報，1995，15（1）：59-63
同類課題研究水平概述
- 鹽脅迫可以影響植物的正常生理過程,NO在植物抗鹽中的作用,已成為當今科研界研究的焦點。并且鹽分脅迫是自然界中一種主要的非生物脅迫,是影響植物生長的重要因素之一。而一氧化氮(NO)是一種易擴散的生物活性分子,是生物體內(nèi)重要的信號分子。NO可參與植物生長發(fā)育調(diào)控和對生物與非生物環(huán)境脅迫的應(yīng)答反應(yīng)。它對植物有毒害和保護兩方面的作用其具體表現(xiàn)視其濃度、作用部位及細胞的生理條件不同而異。一方面，可以通過與效應(yīng)分子反應(yīng)而直接起作用或者通過改變細胞氧化還原電位差而間接起作用，參與植物生長、發(fā)育和對環(huán)境適應(yīng)的信號轉(zhuǎn)導過程，另一方面，高濃度的NO 與O2－?相互作用生成大量的過氧亞硝酸陰離子(ONOO-)，后者經(jīng)質(zhì)子化形成具有強氧化性的過氧亞硝酸，破壞生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能。最近的研究結(jié)果表明：NO能夠通過誘導小麥的氣孔關(guān)閉來提高其抗旱性; NO對鹽脅迫下小麥葉片的氧化損傷具有保護作用。但這些研究都是基于某一層面，并不能全面概括。因此,外源NO供體的濃度與鹽脅迫下植物生長發(fā)育之間的關(guān)系還需進一步研究。
