外源NO、哈茨木霉LTR-2对NaCl胁迫下椒样薄荷根系生长及氧化损伤的影响

摘要

一氧化氮（nitricoxide，NO）作为信号分子参与植物生长发育及抗逆反应。本文证明外源NO可以缓解椒样薄荷（Menthapiperita）受NaCl胁迫造成的根系生长抑制及细胞氧化的损伤水平。在含0.5％NaCl的1/4Hoagland营养液中分别加入0-300μM的硝普钠（sodiumnitroprusside，SNP）对根长长至0.8±0.2cm的椒样薄荷处理72h，发现100μMSNP处理后的不定根伸长量、根毛密度、根毛总长度与对照相比增加最明显。组织染色表明：NaCl胁迫24h后，椒样薄荷叶片中O2-、H2O2含量上升，而加入SNP处理后的叶片O2-、H2O2水平明显低于NaCl组，与对照组无明显差异。NaCl胁迫72h后，椒样薄荷不定根的根尖和伸长区均发生明显的膜脂过氧化作用，且膜的完整性受到破坏，SNP处理后，不定根根尖膜脂过氧化损伤现象受到缓解。通过DCF-DA染色的方法检测不定根中ROS(reactiveoxygenspecies)的水平，发现NO可以明显提高NaCl处理72h后根尖ROS水平，使根尖恢复正常生长，并降低距根尖1-1.1cm处ROS水平，缓解对根伸长区造成的氧化伤害。
　　木霉作为环境友好型植病生防真菌，能有效防治作物病害，促进植物生长、诱导植物产生抗性。但目前国内外对木霉菌在增强植物耐盐性及其作用机理方面缺乏系统研究。本文研究发现，哈茨木霉LTR-2菌株，在含0.6%NaCl的PDA培养基上28℃培养36h后，菌落直径为对照组的93%，说明其本身具有一定的耐盐能力。NaCl胁迫下，将孢子浓度为104、105、106个/mL的LTR-2分别与椒样薄荷共培养72h，发现孢子浓度为105个/mLLTR-2能够缓解NaCl胁迫对椒样薄荷不定根及根毛生长的抑制现象，并正向调节根中ROS水平。其作用效果与添加外源NO——SNP缓解椒样薄荷不定根受NaCl胁迫的现象相一致，因此推测，哈茨木霉LTR-2可能通过NO途径缓解椒样薄荷NaCl胁迫。为了验证这一猜想，使用荧光染色检测LTR-2处理后椒样薄荷不定根中NO水平，再添加NO专一性清除剂—cPTIO来消除NO的影响。结果显示，LTR-2能提高NaCl胁迫下椒样薄荷不定根中NO水平；NaCl+cPTIO组椒样薄荷不定根的伸长量明显低于其他处理组，说明当内源NO的产生受抑制时，植物自身缓解NaCl胁迫的生理响应受到影响，进一步证实内源NO参与了椒样薄荷缓解NaCl胁迫的过程；NaCl+LTR-2+cPTIO处理组不定根伸长量远低于NaCl+LTR-2组，表明cPTIO的添加抑制了LTR-2对椒样薄荷受NaCl胁迫的缓解作用，可以确定缓解NaCl胁迫下根系的抑制现象归因于NO的作用，说明NO参与了哈茨木霉缓解椒样薄荷NaCl胁迫的过程。这说明哈茨木霉LTR-2是通过提高内源NO水平，提高了椒样薄荷的耐盐能力。

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第一章 文献综述

1盐胁迫

1.1盐胁迫对植物的伤害

1.2植物对盐胁迫的适应及耐受机制

2 NO

2.1 NO在植物体内的生理功能

2.2 NO在植物中的信号转导机制

2.3 NO提高植物耐盐性的研究进展

3 木霉

4 椒样薄荷

5 课题的研究意义

第二章 外源NO对NaCl胁迫下椒样薄荷不定根生长及氧化损伤的影响

1材料与方法

1.1材料培养与处理

1.2根系生长情况统计

1.3组织染色

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫对椒样薄荷不定根伸长量的影响

2.2 SNP对 NaCl胁迫下椒样薄荷根伸长量的影响

2.3 SNP对 NaCl胁迫下椒样薄荷根毛密度和长度的影响

2.4 SNP对 NaCl胁迫下椒样薄荷幼苗成活率的影响

2.5 SNP对椒样薄荷根脂质过氧化及质膜透性的影响

2.6 SNP对椒样薄荷根中活性氧含量的影响

2.7 SNP对椒样薄荷叶片中 O2-、H2O2水平的影响

3 讨论

第三章 哈茨木霉LTR-2通过NO途径对NaCl胁迫下椒样薄荷不定根生长的影响

1材料与方法

1.1材料培养与处理

1.2木霉耐盐能力测定

1.3根系生长情况统计

1.4组织染色

2 结果与分析

2.1 NaCl胁迫下哈茨木霉 LTR-2菌丝生长情况

2.2哈茨木霉LTR-2对NaCl胁迫下椒样薄荷根伸长量的影响

2.3哈茨木霉对NaCl胁迫下椒样薄荷根毛密度及根毛长度的影响

2.4 LTR-2对 NaCl胁迫下椒样薄荷幼苗成活率的影响

2.5 哈茨木霉LTR-2对椒样薄荷根中活性氧含量的影响

2.6 LTR-2对 NaCl胁迫下椒样薄荷内源 NO水平的影响

2.7 LTR-2与cPTIO对NaCl胁迫下椒样薄荷不定根伸长量的影响

3 讨论

第四章 结论

创新点

参考文献

致谢

硕士期间公开发表论文及著作情况