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酸雨是世界范围内的严重环境问题,而我国是继欧洲、北美之后世界第三大酸雨区。因此,研究酸雨如何影响植物生长及植物响应酸雨机制对生态保护及农业生产具有重要的现实意义。目前,有关不同类型酸雨对植物影响的研究十分有限。本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的野生型和各种突变体为材料,用pH3.0的硝酸型(N-SiAR)、混合型(SN-SiAR)及硫酸型模拟酸雨(S-SiAR)对拟南芥幼苗处理5天,通过生理指标测定以及荧光定量PCR等方法在生理生化及基因表达水平上研究不同类型酸雨对拟南芥的损伤及与氮(N)代谢和一氧化氮(NO)生成的影响。主要取得以下结果：1. N-SiAR处理的拟南芥比SN-SiAR和S-SiAR模拟酸雨处理的拟南芥受伤害程度小,主要表现为：叶片伤斑面积小,丙二醛(MDA),叶绿素,过氧化氢(H202)和谷胱甘肽(GSH)含量较少,超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)活力较低。2. N-SiAR处理组中,拟南芥N含量最高,硝酸还原酶(NR),亚硝酸还原酶(NiR)活力也比其他两个酸雨处理组高。同时,拟南芥N03转运体基因NRT1;1和NR酶基因NIA1, NIA2以及NiR酶基因NIR1的表达水平也在N-SiAR处理组最高,而在SN-SiAR和S-SiAR处理组较低。3.通过对模拟酸雨处理5天内拟南芥叶片中NO含量的测定看出,整体上N-SiAR处理下的拟南芥叶片中NO含量高于SN-SiAR和S-SiAR处理的拟南芥,并且都在26h达到最高水平。4.在外源施加NO供体SNP后,叶片内NO水平相对恒定,而叶片伤斑面积比未施加SNP组有所减少,MDA含量也减少,同时鲜重有所增加。5.外源NO清除剂cPTIO, NR抑制剂Na2WO4及NO合成酶(NOS)抑制剂L-NNA均降低叶片内NO水平,同时可使酸雨处理下叶片伤斑面积增大。6. SN-SiAR处理不同内源NO水平的拟南芥突变体,发现内源NO水平高的拟南芥突变体(nox1)受到酸雨伤害轻,而内源NO水平低的拟南芥突变体(nial,nia2; Atnoal)受酸雨伤害更严重。以上结果表明,N-SiAR处理下的拟南芥幼苗体内N代谢和NO水平比SN-SiAR和S-SiAR处理的幼苗有明显增强,此类型酸雨诱导幼苗产生的抗氧化酶活力较弱,叶片受伤较轻。另外,外源施加NO供体可以增强拟南芥幼苗对酸雨的抗性,NO清除剂及NO合成相关酶抑制剂则使植物伤害加重。并且,内源NO水平高的拟南芥突变体nox1受伤害程度较小,内源NO水平低的拟南芥突变体nia1,nia2或Atnoa1则伤害更严重。综合以上结果,我们推测,N-SiAR对拟南芥造成的伤害比SN-SiAR和S-SiAR小,可能是由于N-SiAR处理的拟南芥体内N代谢和NO水平明显增强,植物可以通过提高体内N代谢途径及NO水平应对酸雨胁迫。