增强UV—B辐射下NO对细胞壁多糖组分含量的影响-论文.pdf

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1、第32卷第5期中国沙漠Vo1．32No．52012年O9月JOURNALOFDESERTRESEARCHSep．2012文章编号：1000—694X(2012)05—1349—06增强UV—B辐射下NO对细胞壁多糖组分含量的影响曲颖，王弋博，金文杰，李文建，安黎哲。(L中国科学院近代物理研究所，甘肃兰州730000；2．天水师范学院生命科学与化学学院，甘肃天水741000；3．兰州大学生命科学学院，甘肃兰州730000)摘要：以豌豆(Pisumsativum)幼苗茎为材料，研究增强UV—B辐射下一氧化氮(NO)对细胞壁多糖组分含量的影响。结果表明，增强uV—B辐射使单位长度内细胞

2、壁多糖总量增加；使细胞壁多糖结构组分果胶、半纤维素I、半纤维素Ⅱ和纤维素的含量增加；NO供体处理对半纤维素I、半纤维素Ⅱ和纤维素的影响与uv_B辐射相似，使它们含量增加；增强uV—B辐射条件下，氮合酶(NOS)抑制剂和NO清除剂处理使半纤维素I、半纤维素Ⅱ和纤维素的含量降低，抵消了增强Uv_B辐射对他们的影响。说明uV_B辐射可能通过NO信号上调了半纤维素I、半纤维素Ⅱ和纤维素含量，增加了他们在细胞壁多糖中的比例，因而改变细胞壁的化学特性以及影响了细胞壁的机械延展性。无论对照条件下用NO供体处理，还是UV—B辐射条件下用NOS抑制剂、NO清除剂处理，对果胶含量影响不大，表明NO信

3、号可能与uV—B辐射诱导果胶含量增加无关。关键词：UV—B辐射；一氧化氮；豌豆幼苗；细胞壁多糖中图分类号：Q945．7文献标识码：A氯氟烃等的大量生产和使用引起平流层臭氧减细胞壁是UV_B辐射刺激信号到达质膜之前的薄，导致地表紫外线一B(UV—B)辐射增强l】]。青藏高第一道防线，是决定植物细胞发育命运的重要信号原上空已观测到季节性臭氧低值中心l2]，在塔克拉源引。细胞壁物质的沉积和调节在植物生长发育以玛干沙漠腹地也观察到臭氧浓度降低和UV—B辐及对环境的应答中起着重要的作用。初生壁在细胞射季节性增强]。由于UV—B具有较高能量，因此，生长期间积累，不仅需要机械稳定性也需要有效的

4、延增强UV—B辐射对植物生长发育、生理代谢多产生展性，这样才能保证细胞扩展的同时不因为细胞膨压负面影响，使大多数植物在形态上表现出植株矮化，而破裂。NO作为信号分子通过调节双子叶植物木叶面积减少、叶片长度减小[5]。和哺乳动物一样，葡聚糖酶活性和单子叶植物外切一葡聚糖酶活性而UV—B辐射对植物的作用也是通过信号级联转导引影响细胞壁的机械特性，参与了UV-B辐射诱导的生起基因表达的改变。一氧化氮(N0)是广泛存在于长抑制。细胞壁多糖的化学特性调节着细胞壁细胞内外的信号分子，在植物生长发育、激素调节和的机械特性及延展能力，从而影响高等植物生长和发生物／非生物胁迫等过程中发挥着重要的作

5、育口。那么UV_B是否影响了细胞壁结构多糖的用l_8。研究发现N0和活性氧(R0S)是UV—B化学特性，其信号途径是否包括NO尚未见报道。笔辐射两条平行的信号途径，调节特定基因表达_1；者以豌豆幼苗为材料，通过室内模拟UB辐射增UV—B辐射诱导玉米幼苗乙烯的产生是通过NO和强，研究外源NO、N0清除剂和NOS抑制剂对细胞ROS协同作用调节的l】；N0参与了UV—B辐射上壁多糖组分的影响，探讨UV-B辐射影响细胞壁多糖调大豆血红素加氧酶基因(H()_1)表达的信号途径，代谢合成与NO之间可能的相互关系，为进一步解释并且NO和ROS的平衡是启动HO抗氧化反应的UV_B影响生长的机理提

6、供理论依据。关键因子l_】。植物体内NO的来源有多种途径，最1材料和方法主要的来源是通过酶促反应产生，即由硝酸还原酶系统(NR)和氮合酶系统(NOS)产生_]。研究发1．1植物材料培养现UV—B辐射产生的No来源于氮合酶系统而非硝酸还原酶的副产物n]。豌豆(Pisumsativum)8711—2号(NO．8711-2)，收稿日期：2O12一O2—28；改回日期：2012—04—25基金项目：中国科学院西部行动计划项目(KZCX2一XB307，KZCX2一XB3—05)资助作者简介：曲颖(1978一)，女(汉族)，辽宁鞍山人，博士，助理研究员，主要从事环境植物学研究。Email：q

7、uyingl02@impcas．ac．cn*通讯作者：安黎哲(Email：lizhean@lzu．edu．cn)135O中国沙漠第32卷种子由甘肃省农科院作物研究所提供。用0．5的4(w·v)KOH和24(w·v)KOH(含次氯酸钠消毒，流水冲洗干净后，25℃下浸泡24h，0．029／6NaBH)提取，提取3次，每次12h。4％和于湿润的纱布上萌发48h，挑选萌发一致的种子种24的KOH提取物分别定义为半纤维素I类于经过消毒的石英砂中。培养条件为：25℃、12h(hemicell