外源NO影响花楸树胚胎萌发生理机制研究

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本研究以花楸树成熟合子胚胎为材料,利用室内培养皿发芽法分析了外源一氧化氮供体(SNP)、NO清除剂(PTIO和cPTIO)、脱落酸(ABA)、乙烯利及乙烯受体抑制剂(NBD)对花楸树胚胎萌发及萌发过程中胚胎内源乙烯释放量、活性氧积累、抗氧化酶活性等的影响。研究结果为了解NO在花楸树胚胎休眠解除与萌发中的作用及其作用机制提供了科学依据。研究结果如下:(1)外源NO供体硝普钠(SNP)及NO清除剂(PTIO和cPTIO)处理花楸树胚胎,观察萌发情况,结果表明:0-5mmol·L-1SNP处理可促进花楸树胚胎萌发,且随着SNP处理浓度增加萌发率先增加后减小;2mmol·L-1SNP处理的胚胎萌发效果最佳;各种SNP处理均可使胚胎萌发率、平均发芽速度、发芽指数、发芽势高于对照;NO清除剂显著抑制了胚胎萌发;SNP可显著减弱PTIO对胚胎萌发的抑制作用。(2)SNP与ABA和乙烯利处理花楸树胚胎,观察萌发情况,结果表明:3.0μmol·L-1ABA抑制了胚胎萌发,而2mmol·L-1SNP与ABA复合处理后胚胎的萌发率、平均发芽速度、发芽指数、发芽势均显著提高。乙烯利具有促进花楸树胚胎萌发的效果,而NBD与对照相比显著抑制了萌发;SNP与NBD组合处理的各个指标与NBD处理无显著差异,说明SNP不能改变NBD对胚胎萌发的抑制作用。(3)利用气相色谱法检测花楸树胚胎内源乙烯释放量,结果表明:SNP处理可显著提高乙烯释放量;NO清除剂显著抑制了乙烯释放;SNP可显著减弱PTIO对胚胎萌发过程中乙烯释放的抑制作用。不同处理中乙烯释放量顺序:SNP>SNP+cPTIO(或SNP+PTIO)>cPTIO(或PTIO)。(4)SNP处理花楸树胚胎对胚胎内活性氧积累有显著影响。SNP可显著降低胚胎及幼苗内丙二醛(MDA)、超氧阴离子含量,增加过氧化氢含量;NO清除剂(PTIO)的处理效果则相反;PTIO对活性氧的作用可被SNP减弱。(5)对花楸树胚胎中可溶性蛋白质含量、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性测定结果表明:SNP可显著提高细胞内可溶性蛋白质和谷胱甘肽(GSH)含量,增强SOD、CAT、 GSH-PX活性;而PTIO则作用相反,当SNP和PTIO复合处理花楸树胚胎时,显著减弱了PTIO的作用。综上所述,适当浓度SNP处理可促进花楸树胚胎萌发。NO清除剂对花楸树胚胎萌发的抑制效应可被SNP预处理逆转。SNP可缓解ABA对胚胎萌发的抑制作用,但不能减弱NBD对胚胎的抑制作用。外源NO可促进花楸树胚胎内乙烯的释放,同时影响胚胎内活性氧代谢和抗氧化酶活性。
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