一氧化氮对豆科植物结瘤及固氮的影响机制

摘要

豆科植物-根瘤菌共生过程受双方基因复杂且精细的调控,能够产生特异的根瘤结构并可将大气中的惰性氮气(N2)转化为可被植物直接利用的氨态氮.结瘤与固氮受多种因素影响,其中,一氧化氮(NO)作为一种自由基反应性气体信号分子,可参与调节植物的许多生长发育过程,如植物的呼吸、光形态建成、种子萌发、组织和器官发育、衰老以及响应各种生物及非生物胁迫.在豆科植物中,NO不仅影响寄主与菌共生关系的建立,还参与调控根瘤菌对氮气的固定并提高植株氮素营养利用效率.该文主要从豆科植物及共生菌内NO的产生、降解及其对结瘤、共生固氮的影响和对环境胁迫的响应,阐述了NO调控豆科植物共生体系中根瘤形成和共生固氮过程的作用机制,展望了NO信号分子在豆科植物共生固氮体系中的研究前景.