外源水杨酸与一氧化氮对玉米种子萌发及淀粉酶活性的影响

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研 究 报 告
何 士 敏 等 ： 种 玉 米 种 子 萌 发 期 淀 粉 酶 活 性 变 化 的研 究 几
几种 玉 米 种 子 萌发 期 淀 粉 酶活 性 变化 的研 究
何 士敏 ， 秦 家顺 ， 高 艳梅
（ 长江 师范学 院生 命科 学与 技术学 院 ， 重庆 涪陵 ４ ８ ０ ） ０ ０ １
当温度 为 ９ ０℃ 时酶 基 本 失 活 。酶 活 力 随底 物 浓度 的增 加 先 增 加 后 趋 于稳 定 。
关键词 ： 玉米种 子 ； 淀粉酶 ； 温度 ；底物浓度 ； Ｈ值 ｐ
中 图分 类 号 ： Ｓ５３ １ 文献标志码 ： Ａ 文 章 编 号 ： １０ ４ ０ （ｏ ｏ ｌ－ ４ －４ １ １— ７ ５ ２ ｌ ） １ ０ ７０ ０
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(College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, Shanxi)
Abstract:【Objective】To discuss the physiological and biochemical regulation of exogenous Nitric Oxide (NO) on the germination of sorghum seeds under salt stress, which provided a theoretical basis for revealing the germination physiology and chemical regulation of sorghum seeds. 【Method】Sorghum (variety: Jintian 08-1) seeds were cultivated with 0, 50, 100, 150, 200,
收稿日期：2019-06-10；接受日期：2019-08-17 基金项目：国家“十三五”谷子高粱产业技术体系项目（CARS-06-13.5-A28）、山西农业大学青年拔尖创新人才培养计划（TYIT201406）、山西农谷
建设科研专项项目（SXNGJSKYZX201704） 联系方式：尹美强，E-mail：yinmq999@。通信作者温银元，wenyinyuan@
（山西农业大学农学院 山西太谷 030801）
摘要：【目的】探讨外源一氧化氮（NO）对盐胁迫下高粱种子萌发过程的生理生化调节作用，为揭示甜高粱 种子的萌发生理及其化学调控提供理论依据。【方法】以晋甜 08-1 为试材，用 NaCl 浓度（mmol·L-1）为 0、50、100、 150、200、300 和 400 的溶液培养高粱种子，通过萌发率确定高粱种子萌发期的耐盐适宜浓度、半致死浓度和极 限浓度。用 0.05、0.1、0.2、0.4、0.6 和 0.8 mmol·L-1 硝普钠（SNP，NO 供体）在 25℃黑暗条件下浸种 12 h，以 150 mmol·L-1 的 NaCl 模拟盐胁迫，在培养 36 h 统计发芽势，72 h 统计发芽率，在 5 d 时取样测定脯氨酸、丙二醛 含量及淀粉转化相关指标。采用二硝基水杨酸法测定淀粉酶活性和还原性糖，蒽酮法测定可溶性糖和淀粉含量， 茚三酮显色法测定脯氨酸含量，硫代巴比妥酸显色法测定丙二醛含量。通过对高粱种子发芽率、发芽势及种子吸 胀、淀粉酶活性、淀粉及糖含量、脯氨酸等指标进行测定分析，研究外源一氧化氮对盐胁迫下高粱种子萌发及淀 粉转化的影响。【结果】NaCl 胁迫下高粱种子的萌发受到明显抑制，NaCl 浓度大于 100 mmol·L-1 时高粱种子的萌发 率显著降低，150 mmol·L-1 NaCl 处理时高粱种子的萌发率为 63.17%，400 mmol·L-1 NaCl 完全抑制高粱种子萌发。 0.05 mmol·L-1 的 SNP 处理能够缓解盐胁迫对种子萌发的抑制，种子发芽势、发芽率、发芽指数分别比对照高 14.44%、 12.22%和 18.07%（P＜0.05）；SNP 处理使高粱种子中脯氨酸和可溶性糖含量分别增加 18.97%和 41.43%，从而降低 渗透势，促进种子吸水，缓解 NaCl 造成的渗透胁迫，丙二醛含量显著降低，较 NaCl 单独处理降低了 17.79%。SNP 处理还能迅速提高盐胁迫下种子淀粉酶活性，在处理后第 1 天时就比 NaCl 处理提高了 17.20%，加速淀粉的降解， 显著增加可溶性糖和还原性糖含量。在处理的第 5 天时，SNP+NaCl 处理淀粉含量比 NaCl 处理降低 19.17%，可溶 性糖和还原性糖的含量分别提高了 41.4%和 41.0%，差异显著（P＜0.05），这为种子萌发提供能量，提高高粱种子 萌发期的抗盐性。【结论】外源 NO 可调节高粱种子萌发期的淀粉酶活性和渗透调节能力，提高其对盐胁迫的抵抗 能力，促进种子的萌发。

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中国水稻科学(Chin J Rice Sci), 2022, 36(5): 476－486 476 DOI: 10.16819/j.1001-7216.2022.210813 水杨酸通过一氧化氮途径调控水稻缓解低磷胁迫朱春权1, #魏倩倩1, 2, #党彩霞3黄晶1徐青山1潘林1朱练峰1曹小闯1孔亚丽1项兴佳2刘佳4金千瑜1张均华1,*(1中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室，杭州 310006；2安徽大学，合肥 230039；3 宜宾学院，湖北宜宾 644000；4江西省农业科学院，南昌 330200；#共同第一作者；*通信联系人，email:*******************)Salicylic Acid Alleviates Low Phosphorus Stress in Rice via a Nitric Oxide-dependent MannerZHU Chunquan1,#, WEI Qianqian1,2,#, DANG Caixia3, HUANG Jing1, XU Qingshan1, PAN Lin1, ZHU Lianfeng1, CAO Xiaochuang1, KONG Yali1, XIANG Xingjia2, LIU Jia4, JIN Qianyu1, ZHANG Junhua1,*(1State Key Laboratory of Rice Biology, China National Rice Research Institute, Hangzhou 310006, China; 2 Anhui University, Hefei 230039, China; 3 Yibin University, Yibin 644000, China; 4 Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200; #These authors contributed equally to the work; *Correspondingauthor,E-mail:*******************)Abstract: 【Objective】It is of great importance to analyze the physiological and molecular mechanisms of salicylic acid(SA) regulating the response of rice to phosphorus(P) stress. 【Method】The conventional rice cultivar Nipponbare was used in our experiment, and the total P content, acid phosphatase activity, xylem P concentration, root parameters, expression levels of P transporter genes and nitric oxide (NO) content in rice were measured after exogenous SA application to explore the physiological and molecular mechanism that SA alleviates P deficiency stress in rice. 【Result】1) Application of 1 μmol/L SA significantly increased the total P content in rice under low P conditions. However, 5μmol/L SA decreased the total P content in rice, indicating SA had a dose effect on the regulation of P absorption in rice.2) Application of 1 μmol/L SA significantly increased the activity of acid phosphatase by 11.35%, total root length by20.90%, surface area by 11.86%, root volume by 15.38%, total root number by 23.55%, xylem P concentration by 22.6%.In addition, the application of 1μmol/L SA significantly increased the expression levels of P transporter genes, thereby increased the absorption of exogenous P and the transportation of internal P in rice under low P conditions. 3) SA increased the content of NO in rice roots by increasing the activity of nitrate reductase, so as to improve the absorption of P in rice under low phosphorus conditions via regulating the expression of P transporter genes. 【Conclusion】SA alleviates low phosphorus stress in rice by its interacting with the signal molecule of NO.Key words: rice; phosphorus; salicylic acid; absorption and transport; gene; nitric oxide摘要：【目的】深入剖析水杨酸调控水稻低磷胁迫响应的生理与分子机制具有重要意义。