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近年来,研究发现多种植物存在甲烷(CH4)释放的现象,但是对CH4在植物体内部所发挥的生物学功能却知之甚少。已知有多种信号途径参与调控黄瓜不定根的发生,最新发现CH4可能是一个新的动物气体信号分子,CH4是否也可调节黄瓜不定根的发生值得进一步研究。另外,血红素加氧酶l(H01)和一氧化氮(NO)是已知的植物信号系统/分子,在植物体内参与多种生理过程,尤其在黄瓜不定根发生过程中起调节作用。本论文探讨了CH4对黄瓜不定根发生的影响,以及HOl和NO在这一过程中的作用。结果表明：(1)富甲烷水(Methane-rich water, MRW)能以浓度依赖方式诱导黄瓜不定根发生,并能以时间进程方式调控HO1转录本与蛋白质水平。HO1抑制剂ZnPP能抑制MRW诱导不定根发生,并能进一步抑制MRW上调HOJ转录本与蛋白质水平,CO能逆转上述过程。随后探查HO1/CO信号系统对不定根发生靶基因的影响,发现MRW能不同程度上调CsCDPK1/5、CsDNAJ-1、CsAUX22B/D-like 和 CsCDC6转录本水平,HO1抑制剂ZnPP能抑制MRW对以上靶基因的诱导,此过程还能被CO共处理所恢复。抑制剂实验证明,上述过程可能与钙信号有关。(2)MRW能与生长素类似的上调内源CH4含量。一氧化氮(Nitric oxide, NO)清除剂PTIO能抑制MRW诱导不定根发生,而NO释放化合物SNP能部分恢复上述效果,暗示NO参与了MRW诱导的黄瓜不定根发生,进一步使用抑制剂证实NO来源可能是依赖于L-精氨酸途径以及二胺氧化酶(Diamine oxidase, DAO)／多胺氧化酶(Polyamine oxidase, PAO)降解多胺途径。此外,我们还对MRW促进不定根发生的广谱性进行探究,发现MRW还能以浓度依赖方式促进黄豆和绿豆不定根发生。综上,我们运用药理学和分子生物学的方法表明,CH4可能作为一个气体信号分子诱导黄瓜不定根发生,并且NO和HO1信号可能是其下游信号组分。