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外源NO对Cu胁迫下番茄幼苗L-精氨酸代谢的影响

2015-03-07王建窦巧惠于世欣王逸筠崔秀敏

生态毒理学报 2015年3期

王建,窦巧惠,于世欣,王逸筠,崔秀敏

土肥资源高效利用国家工程实验室,山东农业大学资源与环境学院,泰安 271018



外源NO对Cu胁迫下番茄幼苗L-精氨酸代谢的影响

王建,窦巧惠,于世欣,王逸筠,崔秀敏*

土肥资源高效利用国家工程实验室,山东农业大学资源与环境学院,泰安 271018

一氧化氮(nitric oxide,NO)作为生物活性分子,广泛参与各种生物和非生物胁迫。采用营养液培养,研究Cu胁迫下番茄体内L-精氨酸、NO、多胺代谢对外源NO的响应机制,以期为铜污染区域蔬菜种植提供科学依据和技术支持。结果表明,Cu胁迫下添加外源SNP(硝普钠,外源NO供体)能够调节番茄根系和叶片中精氨酸脱羧酶(Arginine Decarboxylase ,ADC)、鸟氨酸脱羧酶(Ornithine Decarboxylase,ODC)及一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)活性。根系中,外源SNP能够上调NOS活性, L-精氨酸代谢向着NO合成方向进行;叶片中,外源SNP能够同时上调ADC、ODC、NOS活性,PA、NO的合成同时进行;此外,Cu胁迫下添加外源SNP能够增加根系和叶片L-精氨酸含量,而作为PA、NO的合成前体,精氨酸含量升高无疑会间接促进PA、NO的合成,从而提高番茄对Cu胁迫的抵抗能力。

Cu胁迫;番茄;一氧化氮;L-精氨酸;多胺

在过去的50年中,大约有939 000 t的Cu排放到全球环境中,其中大部分进入土壤,引起了土壤重金属污染[1]。重金属污染不仅引起土壤组成、结构和功能的变化,还能够抑制作物根系生长和光合作用,导致一系列生物代谢过程紊乱,致使作物减产甚至绝收[2]。更为重要的是,重金属还可通过食物链迁移到动物、人体内,危害人体、动物健康[3-4]。

NO是一个不稳定的自由基,作为细胞间信使在植物体内各种生理过程中起着关键作用,如根系伸展[5]、防御体系相关基因的表达和细胞程序性死亡[6]。……

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