外源NO對NaCl脅迫下玉米幼苗生長和滲透調節(jié)能力的影響

薛盈文，王玉鳳，楊克軍，于立河

(1.黑龍江八一農墾大學農學院， 黑龍江 大慶 163319；

2.黑龍江省寒地作物種質改良與栽培重點實驗室， 黑龍江 大慶 163319)

?

外源NO對NaCl脅迫下玉米幼苗生長和滲透調節(jié)能力的影響

薛盈文1，2，王玉鳳1，2，楊克軍1，2，于立河1，2

(1.黑龍江八一農墾大學農學院， 黑龍江 大慶 163319；

2.黑龍江省寒地作物種質改良與栽培重點實驗室， 黑龍江 大慶 163319)

摘要：采用水培法，研究了50、100、200 μmol·L(-1)外源一氧化氮(NO)供體硝普鈉(SNP)對鹽脅迫下玉米幼苗生長和滲透調節(jié)能力的影響。結果表明，外施NO可明顯緩解NaCl脅迫對玉米幼苗生長的抑制作用，與不施SNP的處理相比，100 μmol·L(-1)SNP處理全株干重的增加幅度達到19%。外施NO降低鹽脅迫下玉米幼苗葉片及根系中可溶性糖和可溶性蛋白的含量，其中葉片中可溶性糖和可溶性蛋白分別降低19.9%和7.9%，根系中可溶性糖和可溶性蛋白含量分別降低9.6%和9%。外源一氧化氮(NO)使鹽脅迫下玉米幼苗根系、生長葉和成熟葉葉鞘的Na+含量分別降低38.4%、5.1%和17.2%；同時，增加根系和成熟葉葉鞘中K+、Ca(2+)、Mg(2+)含量，降低玉米幼苗各器官內的Na+/K+、Na+/Ca(2+)比值，維持鹽脅迫下玉米幼苗中的離子平衡，但對成熟葉片中離子含量的影響不大。研究認為，外源NO可維持鹽脅迫下玉米幼苗的碳氮代謝平衡，改善玉米幼苗離子的吸收與分配，緩解NaCl脅迫對玉米幼苗帶來的傷害，其中以100 μmol·L(-1)的SNP處理效果最明顯。

關鍵詞：玉米幼苗；NO；NaCl脅迫；滲透調節(jié)

鹽漬條件下，植物會受到滲透脅迫的傷害，滲透調節(jié)是植物適應鹽脅迫的主要生理機制之一[1]。植物進行滲透調節(jié)的方式通常有兩種：① 吸收和積累無機鹽離子，如：K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、NO3+等；② 合成和積累有機小分子物質，如脯氨酸、可溶性糖、游離有機酸、游離氨基酸等，鹽脅迫下如何提高植物的滲透調節(jié)能力，是提高植物耐鹽性的關鍵。

一氧化氮(Nitric Oxide，NO)是廣泛分布于生物體中一種重要的氧化還原信號分子和毒性分子，也是一種活性氮。近年來，對NO植物學效應的研究表明，NO參與植物生長發(fā)育的許多過程，如：種子萌發(fā)、葉片伸展、根系生長、器官衰老以及植物脅迫響應等，己經有人把它當作一種新的植物激素。已有針對不同植物的研究結果表明：外源NO能夠通過誘導小麥的氣孔關閉來提高其抗旱性[2]；提高葉片中葉綠素含量，逆轉玉米幼苗由缺鐵引起的失綠現象[3]；對鹽脅迫下水稻根部脂質過氧化有緩解作用[4]；提高1年生黑麥草抗冷性[5]；改善NaCl脅迫下番茄幼苗的光合作用[6]；緩解因鎘脅迫對鉀、鈣、鎂和鐵、銅、鋅吸收產生的抑制效應，降低鎘脅迫的毒害作用，促進植物生長[7]；緩解銅、鎘脅迫導致的番茄生長抑制[8]?？傊?，NO作為信號分子，其對植物抗逆性的作用越來越受到重視；而關于外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗中滲透調節(jié)物質和離子含量影響的研究較少，本研究旨在通過研究外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗葉片和根系滲透調節(jié)物質含量、離子含量的影響，以探討NO對鹽脅迫下玉米幼苗緩解作用的可能機理，為研究NO提高植物耐鹽性的作用及鹽堿地玉米高效栽培提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗設計

供試材料為較耐鹽的玉米品種—‘鄭單958’，種子用10%的NaClO4消毒10 min，后用蒸餾水沖洗數遍，28℃萌發(fā)，萌發(fā)5 d后挑選發(fā)芽一致的種子培養(yǎng)，培養(yǎng)桶外裹雙層黑遮光布，每桶種植12株，水培至一葉一心后，再用1/2濃度的Hoagland營養(yǎng)液培養(yǎng)，每桶盛營養(yǎng)液3.5 L，培養(yǎng)箱晝夜溫度分別為28℃和20℃，相對濕度為70%，每天光照16 h，光照強度為700 μmol·m-2·s-1，每3 d換一次營養(yǎng)液。幼苗三葉一心時進行處理：① 對照(CK)：1/2 Hoagland； ② 處理1(T1)：150 mmol·L-1NaCl+1/2 Hoagland； ③ 處理2(T2)：150 mmol·L-1NaCl+1/2 Hoagland+50 μmol·L-1SNP； ④ 處理3(T3)：150 mmol·L-1NaCl+1/2 Hoagland+100 μmol·L-1SNP； ⑤ 處理4(T4)：150 mmol·L-1NaCl+1/2 Hoagland+200 μmol·L-1SNP。NO供體硝普鈉([Na2Fe(CN)5]·NO， sodium nitroprusside)購自Sigma公司，SNP(每0.5 mmol·L-1SNP大約釋放2.0 μmol·L-1NO)。處理期間每2 d換一次營養(yǎng)液，營養(yǎng)液pH=6.2，全天通氣培養(yǎng)。處理6 d后取樣測定各項指標，每個處理重復4次。

1.2測定項目及方法

干重測定：視苗大小每個處理取7～10株，將幼苗分成以下四部分：根、生長葉(未展開葉)、成熟葉(完全展開葉)的葉鞘和葉片，迅速用自來水沖洗后，用去離子水沖洗3次，在70℃下烘至恒重，稱干重，將烘干材料磨成粉末，用來進行離子含量的測定。

可溶性蛋白：采用考馬斯亮藍G-250染色法測定[9]。

游離氨基酸：采用茚三酮顯色法測定[9]。

可溶性糖：采用蒽酮-硫酸法測定[10]。

K+、Na+、Ca2+、Mg2+含量測定：用HNO3-HClO4(4∶1)混合液法消煮，采用原子吸收法測定[11]。

1.3數據分析

試驗所得數據結果使用Excel軟件整理，采用DPS數據處理系統(tǒng)進行方差分析和Duncan’s多重比較。

2結果與分析

2.1外源NO對NaCl脅迫下玉米幼苗生物量的影響

不同處理全株干重、地上部和根系干重如圖1所示，結果表明，50、100、200 μmol·L-1的SNP均能緩解鹽脅迫對玉米幼苗生長的抑制。在鹽脅迫下，對于不施SNP的處理(T1)，其全株、地上部和根系干重分別為對照(CK)的58.4%、52.0%和76.0%。50、100、200 μmol·L-1SNP處理對鹽脅迫下玉米幼苗生物量積累的影響存在差異，50 μmol·L-1SNP處理(T2)地上部生物量的增幅最大，是T1的1.21倍；以100 μmol·L-1SNP處理(T3)全株干重增加幅度最大，是T1的1.19倍，地上部干重和根系干重分別為T1處理的1.18、1.20倍；當SNP濃度達到200 μmol·L-1時，全株干重、地上部和根系干重都有所下降?？偟膩砜?，100 μmol·L-1SNP(T3)的處理效果最好，其根系干物質量為對照(CK)的91.0%，外源NO有利于提高鹽脅迫下玉米植株的抗逆性。

2.2外源NO對NaCl脅迫下玉米幼苗葉片和根系中游離氨基酸含量的影響

不同濃度SNP處理下玉米幼苗葉片和根系中游離氨基酸含量變化如圖2所示，比較結果表明，鹽脅迫下低濃度的SNP處理使葉片中游離氨基酸含量增加，隨著SNP濃度增加，葉片中游離氨基酸含量下降，50、100、200 μmol·L-1SNP處理葉片中游離氨基酸含量分別為T1處理的1.12、1.06、0.94倍。隨著SNP濃度增加，葉片中游離氨基酸含量呈現逐漸下降的趨勢。根系中氨基酸的含量變化與葉片不同，50、100、200 μmol·L-1SNP處理根系中游離氨基酸含量分別為T1處理的1.21、1.04、1.12倍，SNP處理下根系中游離氨基酸含量未呈現出規(guī)律性的變化。

圖1　不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗生長影響

圖2不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗

游離氨基酸含量的影響

Fig.2Effects of SNP with different concentrations on free

amino acid content of maize seeding under NaCl stress

2.3外源NO對NaCl脅迫下玉米幼苗葉片和根系中可溶性蛋白含量的影響

各處理葉片和根系中可溶性蛋白含量的比較結果見圖3，結果表明，50 μmol·L-1SNP處理(T2)葉片和根系中可溶性蛋白含量與T1處理相比變化不大，分別為T1的1.01、0.99倍。隨著SNP濃度的增加，葉片中可溶性蛋白含量下降，100 μmol·L-1SNP(T3)和200 μmol·L-1SNP(T4)處理葉片中可溶性蛋白含量分別為T1處理的96.6%、92.1%；T3和T4根系中可溶性蛋白含量分別為T1的0.93、0.91倍。這表明，外源NO能夠調節(jié)鹽脅迫下玉米幼苗中可溶性蛋白的合成與降解，進而影響鹽脅迫下玉米幼苗內的可溶性蛋白含量。

圖3不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗

可溶性蛋白含量的影響

Fig.3Effects of SNP with different concentrations on soluble

protein content of maize seeding under NaCl stress

2.4外源NO對NaCl脅迫下玉米幼苗葉片和根系中可溶性糖含量的影響

鹽脅迫下，玉米幼苗葉片和根系中可溶性糖含量增加(圖4)，50～200 μmol·L-1SNP各處理葉片和根系中可溶性糖含量隨著SNP濃度的增加而下降，100 μmol·L-1SNP處理(T3)葉片中可溶性糖含量下降幅度最大，為T1處理的80.1%；根系中以200 μmol·L-1SNP處理可溶性糖含量最低，為T1處理的90.4%。

圖4不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米

幼苗可溶性糖含量的影響

Fig.4Effects of SNP with different concentrations on the

soluble sugar content of maize seeding under NaCl stress

2.5外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗離子含量的影響

2.5.1外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗K+含量的影響不同處理玉米幼苗各器官中K+含量的比較結果(表1)說明，與對照CK相比，鹽脅迫下玉米幼苗各器官中K+含量顯著下降，50～200 μmol·L-1SNP處理玉米幼苗各器官中的K+含量呈增加趨勢，其中以100 μmol·L-1SNP處理(T3)各器官中的K+含量增幅最大。K+含量增幅最大的器官是成熟葉葉鞘，50、100、200 μmol·L-1SNP處理成熟葉葉鞘中K+含量分別比單一鹽脅迫處理(T1)增加了35.5%、51.3%、44.0%，處理間差異達極顯著水平。根系中以100 μmol·L-1SNP處理(T3)的K+含量增加幅度最大，比T1處理增加了23.2%，50 μmol·L-1與200 μmol·L-1SNP處理間差異未達顯著水平，其余處理間差異達極顯著水平。生長葉和成熟葉葉片中K+含量均以100 μmol·L-1SNP處理(T3)的含量最高，分別為T1處理的1.10、1.09倍。上述結果說明，SNP處理有利于鹽脅迫下玉米幼苗各器官中K+的累積，進而提高鹽脅迫下玉米幼苗葉片的滲透調節(jié)功能。

表1　不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗K+含量的影響/(mg·kg-1)

注：同列小寫和大寫字母分別表示不同處理間差異達到顯著(P<0.05)或極顯著水平(P<0.01)，下同。

Note: Different lowercases and capital letters in a column indicate accordingly significant level(P<0.05 andP<0.01), and hereinafter.

2.5.2外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗Na+含量的影響不同處理各器官中的Na+含量如表2所示，與對照(CK)相比，單一NaCl脅迫處理(T1)的玉米幼苗各器官中Na+含量顯著增加，SNP處理會影響鹽脅迫下玉米幼苗各器官中的Na+含量，50～200 μmol·L-1SNP處理各器官中的Na+含量呈下降趨勢，其中以根系降幅最大，50、100、200 μmol·L-1SNP處理根系Na+含量分別為T1處理的64.7%、61.6%、63.1%，50 μmol·L-1SNP(T2)與100 μmol·L-1SNP(T3)處理間差異達顯著水平，與200 μmol·L-1SNP處理(T4)間差異不顯著；但50～200 μmol·L-1SNP處理根系Na+含量與T1處理間差異均達極顯著水平。成熟葉葉鞘中Na+含量隨SNP濃度增加而降低，200 μmol·L-1SNP處理成熟葉葉鞘中Na+含量為T1處理的82.8%。鹽脅迫下，SNP處理成熟葉中Na+含量的比較結果沒有明顯規(guī)律；但SNP處理對生長葉中Na+含量的影響較大，T3處理顯著低于T1。上述結果說明，植株多個部位中Na+含量的下降是SNP處理緩解鹽脅迫效應的體現，有利于緩解鹽脅迫對植株生長的抑制作用。

表2　不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗Na+含量的影響/(mg·kg-1)

2.5.3外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗Mg2+含量的影響鹽脅迫下，50～200 μmol·L-1SNP處理可以顯著提高根系和成熟葉葉鞘中的Mg2+含量(表3)，以100 μmol·L-1SNP處理(T3)的增幅最大，分別為T1處理的1.12、1.04倍，與其它處理間的差異達極顯著水平。鹽脅迫下，SNP處理使生長葉中Mg2+含量增加，隨SNP濃度增加，Mg2+含量有所降低，50、100、200 μmol·L-1SNP處理生長葉中Mg2+含量分別為T1處理的1.04、1.03、1.01倍，T2與T3處理間沒有顯著差異，T2與T1處理之間差異達極顯著水平，T4與T1處理間差異未達顯著水平。隨著SNP濃度的增加，成熟葉葉片中Mg2+含量并未呈現出規(guī)律性變化。

2.5.4外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗Ca2+含量的影響SNP處理可顯著增加玉米幼苗根系中的Ca2+含量(表4)，以50 μmol·L-1SNP處理(T2)根系中的Ca2+含量增幅最大，為T1處理的1.12倍；隨著SNP濃度增加，玉米幼苗根系中的Ca2+含量下降，T3、T4處理根系中Ca2+含量分別為T1處理的1.11、1.09倍，T3與T4處理間差異未達顯著水平，與其它處理間的差異達到極顯著水平。成熟葉葉鞘中Ca2+含量的比較中，以T3處理的增幅最大，是處理T1的1.06倍；T1、T2、T4處理間的差異未達顯著水平，三個處理與T3的差異達到極顯著水平。50 μmol·L-1SNP處理(T2)成熟葉葉片中的Ca2+含量比T1處理增加1.1%，100 μmol·L-1SNP (T3)、200 μmol·L-1SNP (T4)處理的成熟葉葉片中Ca2+含量下降，分別比T1處理降低了3.5%、6.3%。上述結果說明，SNP處理對生長葉中Ca2+含量的影響無顯著規(guī)律。

表3　不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗Mg2+含量的影響/(mg·kg-1)

表4　不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米幼苗Ca2+含量的影響/(mg·kg-1)

2.5.5外源NO對鹽脅迫下玉米幼苗中Na+/K+、Na+/Ca2+比值的影響50～200 μmol·L-1SNP處理，可明顯降低鹽脅迫下玉米幼苗各器官中的Na+/K+比值(圖5)，根系、生長葉、成熟葉葉片中的Na+/K+比值均以100 μmol·L-1SNP處理(T3)下降幅度最大，分別為T1處理的50.0%、86.5%和92.3%。SNP處理使鹽脅迫下根系和成熟葉葉鞘中的Na+/Ca2+比值降低(圖6)，50、100、200 μmol·L-1

圖5不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米

幼苗Na+/K+比值影響

Fig.5Effects of SNP with different concentrations on Na+/K+

ratio of maize seedings under NaCl stress

SNP處理根系中Na+/Ca2+比值分別比T1處理降低了42.3%、44.6%、42.1%。50～200 μmol·L-1SNP處理并未明顯降低生長葉和成熟葉葉片的Na+/Ca2+比值，SNP處理成熟葉葉片的Na+/Ca2+比值與T1相比略有增加，100 μmol·L-1SNP處理生長葉的Na+/Ca2+比值比T1處理降低了2.0%，50、200 μmol·L-1SNP處理生長葉中Na+/Ca2+比值有所增加。

圖6不同濃度SNP對NaCl脅迫下玉米

幼苗Na+/Ca2+比值的影響

Fig.6Effects of SNP with different concentrations on Na+/Ca2+

ratio of maize seedings under NaCl stress

3結論與討論

生長抑制是植物對高鹽漬響應最敏感的生理現象[12]。鹽脅迫對玉米生長和營養(yǎng)吸收具有抑制作用，外施NO可明顯緩解玉米幼苗生長過程中的NaCl脅迫效應。本研究中，50～200 μmol·L-1的SNP處理均可以緩解鹽脅迫對玉米幼苗的抑制效應，其中以100 μmol·L-1SNP的處理效果最明顯。

鹽脅迫條件下，植株生長受到抑制，植物組織可以通過降低細胞的滲透勢來適應外界環(huán)境。逆境條件下，植物體內可溶性糖、游離氨基酸、可溶性蛋白含量增加，原因可能是大分子碳水化合物和蛋白質的分解加強，而合成受到抑制，并加快光合產物形成過程中直接轉向低分子量的物質，如蔗糖等[13]。鹽脅迫下可導致氮代謝不足或代謝失調[14]，逆境脅迫下植物過多積累滲透調節(jié)物質，能量代謝成本增加[15]。通過消耗大量植物生長所需的碳產生有機滲透調節(jié)物質，因此代謝成本較高，間接地影響了植物生長[16]。因此，鹽脅迫下有機滲透調節(jié)物質的增加是代謝失調、能量消耗增加的結果。

本研究結果表明，與單純鹽脅迫處理(T1)相比，50 μmol·L-1SNP處理(T2)的玉米幼苗葉片和根系中游離氨基酸含量增加，隨著SNP濃度增加，葉片和根系中的游離氨基酸含量下降。不同濃度SNP處理均降低了鹽脅迫下玉米幼苗葉片和根系中可溶性糖、可溶性蛋白的含量，但葉片和根系中的可溶性糖、游離氨基酸、可溶性蛋白含量始終高于對照(CK)，說明鹽脅迫下外源NO能夠維持碳氮代謝平衡，降低能量消耗；同時，也能降低滲透勢來緩解鹽害，這與顧慶龍等[17]的研究結果一致。NaCl脅迫容易破壞植物細胞內的營養(yǎng)平衡，由于Na+的離子半徑(0.097)與Ca2+的離子半徑(0.099)非常相近，細胞質和質外體中Na+增加把質膜、液泡膜、葉綠體膜等細胞膜上的Ca2+置換下來，而Na+與Ca2+的電荷密度不同，所以Na+對細胞膜不但沒有穩(wěn)定和保護作用，反而使膜結構遭到破壞，膜選擇透性喪失，細胞內大量必需元素外滲。另外，Yeo[18]和Hu[19]等研究表明，滲透脅迫下吸收和釋放出無機離子，通過積累無機離子進行滲透調節(jié)，這種途徑的能量成本大大低于在細胞中合成有機分子。本研究結果表明，在鹽脅迫下，玉米幼苗各器官中Na+含量增加，K+、Ca2+、Mg2+含量降低，破壞了細胞中的離子穩(wěn)態(tài)，使玉米幼苗生長受到抑制，而50～200 μmol·L-1的SNP處理可顯著降低玉米幼苗根系、生長葉和成熟葉葉鞘的Na+含量，同時，根系和成熟葉葉鞘中K+、Ca2+、Mg2+含量增加。SNP處理使生長葉中K+、Mg2+含量增加，但Ca2+含量變化無明顯規(guī)律。對成熟葉片中離子含量的影響不大，這可能是因為生長葉為生長中心，比成熟葉葉片更易受到外界營養(yǎng)供應情況的影響[20]。SNP處理降低了玉米幼苗各器官的Na+/K+、Na+/Ca2+比值，同時增加了根系和地上部器官的K+、Ca2+、Mg2+含量，維持了細胞內的離子平衡，降低了滲透勢，緩解NaCl脅迫帶來的傷害，這與吳雪霞[21]和zhao等[22]的研究結果一致。

鹽漬通過滲透脅迫、離子毒害、離子不平衡或營養(yǎng)缺乏三方面降低植物生長或導致植物死亡[23-25]。可以推測，鹽脅迫下NO供體—SNP的作用可能是：一方面可以作為信號分子可能通過調節(jié)碳氮代謝平衡，抑制大分子碳水化合物和蛋白質的分解，降低能量代謝成本等方式達到緩解鹽害的目的； 另一方面外源通過某種機制降低玉米幼苗對Na+的吸收和向生長器官的運輸，或者NO可直接或間接維持細胞的離子選擇性，便于細胞內Na+的外排，同時提高植物對K+、Ca2+、Mg2+的選擇吸收性，維持各器官的離子穩(wěn)態(tài)，降低滲透勢，從而緩解鹽脅迫對玉米幼苗的抑制效應，其機理有待于進一步研究。

參 考 文 獻：

[1]趙可夫.植物抗鹽生理[M].北京:中國科學技術出版社，1993．

[2]Garcia Mata C, Lamattinal. Nitric oxide induce stomatal closure and enhance the adaptive plant responses against drought stress[J]. Plant Physiol, 2001,126(3):1196-1204．

[3]敬巖，孫寶騰，符建榮．一氧化氮改善鐵脅迫玉米光合組織結構及其活性[J]．植物營養(yǎng)與肥料學報，2007，13(5)：809-815．

[4]劉開力，韓航如，徐穎潔，等．外源一氧化氮對鹽脅迫下水稻根部脂質過氧化的緩解作用[J].中國水稻科學，2005，19(4):333-337．

[5]馬向麗，魏小紅，龍瑞軍，等．外源一氧化氮提高一年生黑麥草抗冷性機制[J]．生態(tài)學報，2005，25(6):1269-1274．

[6]吳雪霞，朱為民，朱月林，等．外源一氧化氮對NaCl脅迫下番茄幼苗光合特性的影響[J]．植物營養(yǎng)與肥料學報，2007，13(6):105-109.

[7]劉柿良，潘遠智，楊容孑，等．外源一氧化氮對鎘脅迫下長春花質膜過氧化、ATPase及礦質營養(yǎng)吸收的影響[J]．植物營養(yǎng)與肥料學報，2014，20(2):445-458.

[8]崔秀敏，吳小賓，李曉云，等．銅、鎘毒害對番茄生長和膜功能蛋白酶活性的影響及外源NO的緩解效應[J]．植物營養(yǎng)與肥料學報，2011，17(2)：349-357.

[9]李合生．植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社，2000.

[10]張憲政．作物生理研究法[M].北京:中國農業(yè)出版社，1992.

[11]楊敏生，李艷華，梁海永，等．鹽脅迫下白楊無性系苗木體內離子分配及比較[J].生態(tài)學報，2003，23(2):271-277.

Effects of exogenous nitric oxide on growth and osmoregulatory capability of maize (ZeamaysL.) seedlings under salt stress

XUE Ying-wen1,2, WANG Yu-feng1,2, YANG Ke-jun1,2, YU Li-he1,2

(1.CollegeofAgronomy,HeilongjiangBayiAgriculturalUniversity,Daqing,Heilongjiang163319,China;2.HeilongjiangProvinceMinistryLaboratoryofImprovement&CultivationofColdCropGermplasm,Daqing,Heilongjiang163319,China)

Abstract：A water culturing method was adopted to study the effects on the growth and osmoregulatory capability of maize seedling under NaCl stress and exogenous nitric oxide (NO) donor sodium nitroprusside (SNP) that was applied with three levels of treatments including 50, 100 μmol·L(-1) and 200 μmol·L(-1). The results indicated that the exogenous nitric oxide (NO) could alleviate the inhibited growth induced by NaCl stress. Compared with the treatment without applying SNP, the total whole plant dry weight with 100 μmol·L(-1) SNP was increased by 19%. The contents of soluble sugar and soluble protein in leaves of seedlings and roots were reduced by exogenous nitric oxide (NO), being decreased by 19.9% and 7.9% in leaves and the 9.6% and 9% in roots, respectively. The content of Na+ in roots, young blade and mature sheath of maize seedling under salt stress was apparently decreased by 38.4%, 5.1% and 17.2% through the application of exogenous NO, respectively. The contents of K+, Ca(2+), and Mg(2+) in root and mature sheath were rather increased. The ratios of Na+/K+ and Na+/Ca(2+) in different organs of maize seedling were decreased, and the ions balance in maize seedling under salt stress was maintained by exogenous NO. Exogenous NO caused subtle effect on the mature blade. It was concluded that exogenous nitric oxide (NO) can keep the balance of carbon-nitrogen metabolism, improve ions uptake and distribution in maize seedling under NaCl stress, and alleviate the damage induced by NaCl stress. The concentration of SNP for the most apparent result was 100 μmol·L(-1).

Keywords:maize seedlings; nitric oxide; NaCl stress; osmotic adjustment

中圖分類號：S311

文獻標志碼：A

作者簡介：薛盈文(1977—)，男，博士，助理研究員，主要從事作物高產栽培生理研究。E-mail: xueyingwen1228@163.com。通信作者：于立河(1960—)，男，博士，教授，主要研究方向為作物高產栽培生理研究。 E-mail: yulihe2002@126.com。

基金項目：國家公益性行業(yè)(科研)專項“本地與引進種質資源高效結合與利用研究”(201303007)；“十二五”農村領域國家科技計劃項目子課題(2011BAD16B1103)

收稿日期：2015-04-15

doi:10.7606/j.issn.1000-7601.2016.02.28

文章編號：1000-7601(2016)02-0171-06