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高铁血红素对盐胁迫下小麦根部生长_省略_的缓解和根尖中离子微域分布的影响_胡冰

LOL电竞比分网 www.nuygug.com.cn 植物生理学通讯 第44卷 第5期,2008年10月865

高铁血红素对盐胁迫下小麦根部生长受抑的缓解和根尖中离子微域分布的影响

胡冰1, 贺子义1, 林国庆1, 谢彦杰2, 齐继艳2, 江丹君3, 沈文飚2, 黄丽琴3,*

南京农业大学1生命科学实验中心, 南京农业大学-天美电镜合作示范实验室, 2生命科学学院, 3理学院, 南京210095提要: 小麦幼苗经不同浓度NaCl 处理1 d 再转入Hoagland 培养液中培养2 d 后, 浓度相对较低(100和200 mmol·L -1)的NaCl 处理的幼苗根部生长抑制可以恢复, 而浓度相对较高(500 mmol·L -1)的NaCl 处理的则不能恢复; 预先以高铁血红素(5 μmol·L -1)处理1 d 就可以缓解随后200 mmol·L -1 NaCl 处理引起的小麦根部生长受抑。X 射线电子探针检测元素分布的结果表明, 高铁血红素还可缓解由NaCl 胁迫导致的小麦苗根尖表皮、皮层和中柱细胞中的K +流失, 并可提高根系中K +/Na +比, 从而维持根部的离子稳态。

关键词: 高铁血红素; 盐胁迫; 小麦; 离子微域分布; X 射线电子探针

Effects of Hematin on Mitigation of Growth Inhibition and Ion Micro-distribu-tion of Wheat Roots under Salt Stress

HU Bing 1, HE Zi-Yi 1, LIN Guo-Qing 1, XIE Yan-Jie 2, QI Ji-Yan 2, JIANG Dan-Jun 3, SHEN Wen-Biao 2, HUANG Li-Qin 3,*

1

Laboratory Center of Life Sciences, Nanjing Agricultural University Cooperative Demonstration Laboratory of HITACHI Elec-

tronic Microscope Technique, 2College of Life Sciences, 3College of Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095,China

Abstract: Wheat seedlings subjected to salt stress for 1 d were then transferred to Hoagland solution for another 2 d, the root growth inhibition caused by low concentration of salt stress (100 and 200 mmol·L -1 NaCl)could be recovered, while high concentration (500 mmol·L -1) NaCl exhibited the opposite effect. Furthermore,pretreatment with 5 μmol·L -1 hematin attenuated the root growth inhibition elicited by 200 mmol·L -1 NaCl stress.By using X-ray electron probe analysis, we also discovered that pretreatment of hematin alleviated salinity-induced K + outfluxes in the epidermis, cortex and stele of the root cells, thus K +/Na + increased and the ion homeostasis could be reestablished.

Key words: hematin; salt stress; wheat (Triticum aestivum ); ion micro-distribution; X-ray electron probe

收稿2008-05-07

修定

2008-08-25

资助

国家自然科学基金(30671248)、国家基础科学人才培养基金(J0730647)和南京农业大学SRT 项目(0706A01和0712A08)。

*通讯作者(E-ma il: [email protected]://www.nuygug.com.cn/doc/af5827f5c850ad02df8041bd.html; Tel: 025-********)。

植物盐害包括离子毒害、渗透胁迫和营养不平衡三个方面。植物耐盐性主要涉及3个方面, 即维持细胞内稳态(包括离子和渗透两个方面)、解毒(抗氧化防护等)和生长调节(细胞分裂和伸展等)。例如, 盐过度敏感(salt overly sensitive, SOS)途径的生理功能就是通过离子稳态调节来提高植物耐盐性的。因此, 通过各种方法维持植物细胞内稳态、解毒和生长调节均可以提高植物耐盐性(Zhu 2001, 2003)。已经知道, 一氧化氮(nitric oxide,NO)、ABA 和Ca 2+等能通过上述三种方面来提高植物的耐盐性(Ruan 等2002; Zhao 等2007; Zhu 2001, 2003)。

动物中的血红素加氧酶(heme oxygenase, HO,EC 1.14.99.3)有3种类型, 包括诱导型的HO-1和组成型的HO-2/3。已经知道, HO 是动物体中催化

血红素降解为一氧化碳(CO)、Fe 2+和胆绿素的起始酶和限速酶。其中, CO 在动物中的调控作用包括参与神经元的传递、调节血管收缩和抗炎作用(Verma 等1993; Morita 和Kourembanas 1995; Morita 等1995; Otterbein 等2003)。外施的CO 具有?;ず蜕撕λ厣镅в?。Otterbein 等(2003)发现低浓度(0.025%)的CO 能够缓解老鼠肺部的氧化损伤。此外, 业已证实, HO 也是植物中的CO 合成酶, 其活性上调可以缓解重金属镉导致的植物组

DOI:10.13592/http://www.nuygug.com.cn/doc/af5827f5c850ad02df8041bd.htmlki.ppj.2008.05.030