2.3干旱胁迫对大豆幼苗NO产生的影响

　　为了进一步证实NO参与调节了干旱胁迫下抗氧化酶活性的诱导,本试验检测了干旱胁迫下NO的产生情况。如图2所示,干旱胁迫下大豆根中NO产生情况与抗氧化酶活性变化趋势一致。PEG处理增加了NO的产生,与对照相比增加了89.3%;PTIO处理则完全抑制了干旱胁迫诱导的NO产生;L-NNA和NaN3处理均抑制了干旱胁迫下NO产生,与PEG处理相比均显著降低。这些结果进一步表明,干旱胁迫下NO参与了抗氧化酶活性的调节。

　　2.4干旱胁迫对大豆幼苗NOS和NR活性的影响

　　为了进一步弄清干旱胁迫下NO产生的来源,本试验检测了干旱胁迫下NOS和NR活性的变化。如图3所示,干旱胁迫下大豆根中NOS和NR活性变化趋势与NO产生趋势一致。PEG处理显著增加了NOS和NR活性,且NOS比NR增加的幅度大。结果表明,干旱胁迫下NO来源于NOS和NR两条途径,但是主要来源于NOS途径。

　　3讨论

　　逆境胁迫下,植物体内会产生大量的活性氧,对植物造成氧化伤害[10,15]。然而,植物在遭受逆境时,其体内也会产生相应的活性氧清除机制。研究表明,SOD、CAT和POD是几种重要的抗氧化酶,在清除活性氧保护植物避免遭受活性氧诱导的氧化伤害中发挥着重要的作用[16]。现已在小麦[3]、大豆[4]、刺槐[9]、枳[10]等多种植物中发现干旱胁迫诱导的抗氧化酶活性的增加与植物的抗旱性有关。但有关抗氧化酶系统与植物抗旱性关系的研究结果也不尽相同[2,17],这可能与植物的种类、胁迫程度、抗氧化酶系统活性大小等因子的不同都有关系。本试验结果表明,干旱胁迫处理增强了大豆根中SOD、CAT和POD活性,说明大豆根中也存在着类似的活性氧清除的机制,这与莫红等[2]在干旱胁迫下大豆叶片抗氧化酶活性的研究中得到的结论是一致的。

　　然而,目前对于干旱胁迫下抗氧化酶活性的调节机制仍不清楚。大量证据表明,NO参与了植物多种非生物胁迫响应,包括盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫、UV-B辐射等,并能增强植物对逆境的耐受性[10,18-20]。有证据表明,干旱胁迫下施用外源NO可增强抗氧化酶活性并缓解干旱胁迫对植物造成的伤害[3,10]。本试验结果也进一步证实了外源NO可增强大豆根中抗氧化酶活性。这些研究结果表明NO可能参与了干旱胁迫条件下大豆中抗氧化酶活性的调节,但是以前的研究都是集中在探讨外源NO对抗氧化酶活性的影响,很少有探讨干旱胁迫下内源NO是否参与了大豆抗氧化酶活性调节的报道。

　　本试验结果表明,干旱胁迫处理增加了大豆根中NO的产生,当干旱胁迫诱导的NO被抑制或被清除时,干旱胁迫诱导的抗氧化酶活性也被抑制,表现出与NO产生呈正相关的关系,表明NO参与了干旱胁迫下抗氧化酶活性的调节。为了弄清干旱胁迫下内源NO产生途径,本试验中运用了NOS和NR抑制剂。结果表明,NOS和NR抑制剂处理均抑制了干旱胁迫下NO的产生,并且NOS抑制剂处理比NR抑制剂处理抑制程度更大,表明干旱胁迫下NOS途径和NR途径干旱胁迫下均能产生NO,而且NOS途径对NO产生的贡献更大。为了进一步证实这个结论,本试验检测了干旱胁迫下NOS和NR活性。结果表明,干旱胁迫增加了NOS和NR活性,并且NOS活性的增幅比NR活性的增幅大,表明干旱胁迫下NOS途径对NO的产生确实起着主要作用。以前有研究报道,NOS介导的NO产生参与了拟南芥中盐胁迫响应[21],而在红芸豆中发现NR介导的NO参与了盐胁迫响应[19]。此外,干旱胁迫条件下NOS介导的NO产生参与了枳中干旱胁迫响应[10]。这些研究结果表明,植物中NOS途径或NR途径对NO产生贡献的大小可能取决于植物种类和环境胁迫的种类。

　　综上所述,本试验结果表明,干旱胁迫刺激了大豆根中NOS和NR活性的增加,从而增强了NO产生;增强的NO使干旱胁迫下抗氧化酶活性增强,使得植物体内避免活性氧的过量累积而对植物细胞造成氧化伤害,从而增强植物的抗旱性。但对于干旱胁迫下NO对抗氧化酶活性的调节机制还需要进一步研究。

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