外源NO（硝普鈉）對鎘脅迫下苧麻耐受性影響及機理探究.pdf

1、隨著近年來重金屬污染事件的頻繁曝光，土壤重金屬污染已經引起社會的廣泛關注。重金屬污染，尤其是鎘污染的治理已刻不容緩。在此背景下，鎘污染土壤修復技術的研究和開發(fā)，已成為該領域下的熱點和焦點。植物修復技術是一種新型、經濟和綠色的修復技術，近年來在土壤污染修復的應用中得到重視。植物修復過程中的修復效率受到自身對重金屬耐受閾值的限制，當重金屬脅迫超過這個閾值，修復植物的生長受到抑制，修復效率受到顯著影響。
　　本實驗采用外源施加一氧化氮（

2、硝普鈉）的方法，研究外源一氧化氮對鎘脅迫緩解效應及其作用機制。通過對植物生理響應、鎘吸收體系、抗氧化體系、S-亞硝基化體系以及氮代謝體系的綜合研究，調查一氧化氮對植物生長代謝產生的影響；甄別外源一氧化氮參與的反應類別、作用底物；分析鎘引起氧化脅迫下 S-亞硝基化與抗氧化體系的內在聯(lián)系。本研究主要結論如下：
　?。?）外源一氧化氮作用下，鎘對植物生長抑制的作用得到顯著緩解。在外源一氧化氮的作用下，苧麻生長量、株高明顯增長，葉綠素以及

3、可溶性蛋白含量得到顯著提高。但這種作用存在著一定的濃度效應。較低濃度處理時具有良好的處理效果，而高濃度處理的緩解作用并不明顯。此外，外源一氧化氮一定程度擴大了植物對營養(yǎng)液中鎘離子的吸收，并提高了苧麻向上轉運Cd離子的能力，增加了Cd2+在苧麻地上部分的積累。這一效果同樣與外源一氧化氮濃度有關。
　　（2）外源一氧化氮提高了苧麻抵抗氧化脅迫的能力，抑制了活性氧自由基（ROS）的過量積累。提升了包括超氧化物歧化酶（SOD）、過氧化物酶

4、（POD）等酶促反應以及抗壞血酸—谷胱甘肽循環(huán)效率。通過對比硝普鈉主要代謝產物，鑒別出外源 NO對植物抗氧化體系影響的主要來自于釋放一氧化氮分子（NO）。此外，外源NO對抗氧化體系的處理效果隨時間而產生變化，在短期（24h）和長期（72h）內均出現(xiàn)不同程度的緩解效果。說明外源 NO可能存在與較為直接的的短期作用以及與植物代謝相協(xié)調的長期作用。
　?。?）外源NO對細胞內NO、S-亞硝基硫醇均有正相關的濃度劑量效應。谷胱甘肽還原酶（

5、GSNOR）作為調節(jié)細胞內S-亞硝基反應的重要的酶，也參與了調節(jié)外源NO引起的S-亞硝基反應，但同時其活性也受到其催化反應底物 S-亞硝基谷胱甘肽（GSNO）含量的調控。此外，本實驗驗證了S-亞硝基化與植物抗氧化體系之間的聯(lián)系。通過施加GSNOR及其抑制劑來調節(jié)體內S-亞硝基水平，發(fā)現(xiàn)S-亞硝基化變化與體內抗氧化系統(tǒng)的效率呈現(xiàn)兩相的效果。在較低濃度SNP處理下（低S-亞硝基水平），提升S-亞硝基化有助于刺激的合成谷胱甘肽（GSH），以及