關(guān)于一氧化氮調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分適應(yīng)水稻耐鋁的作用機(jī)制的探究

摘 要：根尖細(xì)胞壁多糖組分，是植物成長中營養(yǎng)供應(yīng)的主要渠道，它與植物果實(shí)中營養(yǎng)成分沉淀、植物生長的各個(gè)環(huán)節(jié)之間具有密切聯(lián)系，直接影響農(nóng)作物的收獲情況。基于此，本文結(jié)合農(nóng)業(yè)種植的相關(guān)理論，著重對一氧化氮調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分適應(yīng)水稻耐鋁的作用機(jī)制進(jìn)行探究，以達(dá)到把握植物成長規(guī)律，提升水稻種植產(chǎn)量的目的。

關(guān)鍵詞：一氧化氮；根尖細(xì)胞壁多糖組分；水稻耐鋁

引言：水稻是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植中主要農(nóng)作物種類，它具有種植形式多樣、適應(yīng)性強(qiáng)等特征。研究發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用一氧化氮對根尖細(xì)胞壁多糖組分能力進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，在提升水稻種植產(chǎn)量、提升水稻抗病能力中發(fā)揮著重要作用。由此，關(guān)于一氧化氮調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分耐鋁情況的探究，將為國內(nèi)水稻種植技術(shù)綜合開發(fā)與探索提供理論參考。

一、NO能夠有效緩解水稻幼苗受到金屬鋁的影響

（一）根尖發(fā)展促進(jìn)機(jī)制

金屬鋁是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)種植中常見污染物，它不僅會造成城市空氣環(huán)境污染，也會導(dǎo)致土地環(huán)境受到嚴(yán)重破壞。一方面，金屬鋁會增加土壤中金屬元素含量，進(jìn)而直接出現(xiàn)土壤中金屬含量超標(biāo)等問題。另一方面，金屬鋁會導(dǎo)致農(nóng)作物成長中細(xì)胞組織發(fā)生變化，進(jìn)而出現(xiàn)細(xì)胞變形、細(xì)胞異化等問題的發(fā)生。NO作為植物成長中重要信號分子，它可通過外部調(diào)節(jié)，避免植物成長期間出現(xiàn)特殊性變化，保護(hù)植物正常成長[1]。

國內(nèi)農(nóng)業(yè)研究相關(guān)部門進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：有效的在水稻種植期間做好植物耐金屬鋁影響的調(diào)節(jié)，可有效防止水稻根莖、根尖部分細(xì)胞壁受破壞的問題出現(xiàn)，從而也就減少了鋁對水稻種植、收獲情況的影響。如，依據(jù)國內(nèi)實(shí)驗(yàn)人員在對NO調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分耐鋁分析研究結(jié)果可知：運(yùn)用NO作為水稻種植中的耐鋁保護(hù)體，可減少每畝水稻中33.18%根尖細(xì)胞壁多糖組分發(fā)生變化，且水稻根尖部分的生長長度也平均增加了5-7mm。這一數(shù)據(jù)研究結(jié)果，也充分說明了NO在調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分耐鋁調(diào)控中的作用。

（二）根尖細(xì)胞壁多糖組分種類調(diào)控

NO作用于調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分的過程，實(shí)現(xiàn)了對水稻中細(xì)胞壁多糖組分單核、伊文斯染色體同時(shí)進(jìn)行保護(hù)[2]。即，運(yùn)用NO對水稻幼苗結(jié)構(gòu)處理后，植物細(xì)胞壁上的多糖組分結(jié)構(gòu)，會自動(dòng)形成一個(gè)細(xì)胞壁保護(hù)層。當(dāng)植物成長期間，根尖直接從土壤中獲取營養(yǎng)，NO保護(hù)層可在植物組織與土壤之間形成保護(hù)對接體，保護(hù)層“清除”細(xì)胞營養(yǎng)汲取后多余的金屬元素，從而實(shí)現(xiàn)了植物營養(yǎng)供應(yīng)體系中的多糖保護(hù)。這樣過濾式多糖供應(yīng)保護(hù)方式，可最大限度的減少金屬鋁對水稻成長中營養(yǎng)供應(yīng)的干擾。

如，國內(nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)研究人員，對NO的調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分能力分析時(shí)，就分別將兩種水稻實(shí)驗(yàn)育苗（A與B）放置在金屬鋁超標(biāo)的土壤環(huán)境中，然后其中一種（A類）運(yùn)用NO進(jìn)行處理，另一種|（B類）進(jìn)行常規(guī)種植。研究結(jié)果顯示：運(yùn)用NO處理過的水稻幼苗在金屬鋁含量超標(biāo)的土地環(huán)境中生長，根尖細(xì)胞壁多糖組分的營養(yǎng)供應(yīng)強(qiáng)度為每周期99.15%，根尖部分正常的單核供應(yīng)能力為69.11%，伊文斯蘭染色體正常必為69.88%。以上數(shù)據(jù)結(jié)果均與另一組之間形成了鮮明的對比，且研究結(jié)果的差異性較大（P<0.05），說明統(tǒng)計(jì)學(xué)研究結(jié)果有意義。

同時(shí)，NO調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分期間，也是對額外金屬鋁逐步消解的過程。即，植物根尖部分中細(xì)胞組織可在NO的保護(hù)作用下，避免直接與土壤中的金屬鋁接觸，而植物細(xì)胞壁上的多糖組分過程中，除了按照植物成長營養(yǎng)需求的進(jìn)行金屬元素供應(yīng)，也可以借助植物光合作用，逐步分解土壤中的多余的金屬鋁，從而也就實(shí)現(xiàn)了對金屬含量超標(biāo)土壤的凈化，降低鋁對植物生長造成的干擾。

二、NO調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分，調(diào)節(jié)水稻中的營養(yǎng)成分含量

（一）細(xì)胞組織的再生強(qiáng)度調(diào)節(jié)

NO用于調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分結(jié)構(gòu)，具有強(qiáng)度調(diào)節(jié)植物多糖組分再生的能力。普通的細(xì)胞組織再生，主要是通過細(xì)胞分化完成的，而受到金屬鋁影響的植物自身的細(xì)胞分化速率會相對減慢，且金屬鋁會導(dǎo)致植物細(xì)胞壁的多糖分解能力減弱，進(jìn)而導(dǎo)致植物成長期間營養(yǎng)供應(yīng)速率減緩，或者終止，植物自然也就無法達(dá)到持續(xù)性生長的效果了。運(yùn)用NO調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分調(diào)節(jié)后，多糖分解細(xì)胞壁外部形成了一層天然的保護(hù)屏障，當(dāng)外部金屬鋁對植物根尖的營養(yǎng)吸收造成干擾時(shí)，NO保護(hù)層可第一時(shí)間進(jìn)行阻擋，避免細(xì)胞組織新生營養(yǎng)供應(yīng)渠道受阻，繼而起到了促進(jìn)水稻根尖細(xì)胞壁多糖組分新生的能力。

（二）NO調(diào)節(jié)調(diào)控根尖細(xì)胞的活躍性

NO用于調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分耐鋁性調(diào)節(jié)，也在于NO可實(shí)現(xiàn)植物細(xì)胞壁中SNP分子分裂。SNP是植物細(xì)胞壁上多糖再分調(diào)節(jié)的內(nèi)源供應(yīng)條件。若水稻根尖直接接觸到金屬鋁含量超標(biāo)的土壤，根尖中SNP 分子會受到較大程度的阻礙。而運(yùn)用NO進(jìn)行根莖調(diào)節(jié)時(shí)，SNP分子結(jié)構(gòu)內(nèi)繞過鋁元素，繼續(xù)進(jìn)行營養(yǎng)供應(yīng)，進(jìn)而也就達(dá)到了保障SNP分子活躍性的目的了。

結(jié)論

綜上所述，關(guān)于一氧化氮調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分適應(yīng)水稻耐鋁的作用機(jī)制的探究，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植技術(shù)實(shí)踐中探究的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過根尖發(fā)展促進(jìn)機(jī)制、根尖細(xì)胞壁多糖組分種類調(diào)控、細(xì)胞組織的再生強(qiáng)度調(diào)節(jié)、NO調(diào)節(jié)調(diào)控根尖細(xì)胞的活躍性四方面分析，明確了一氧化氮調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分的作用。因此，本篇文章的研究內(nèi)容，將為綠色農(nóng)業(yè)種植技術(shù)創(chuàng)新開發(fā)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]吳坤.一氧化氮調(diào)控根尖細(xì)胞壁多糖組分適應(yīng)水稻耐鋁的作用機(jī)制[D].浙江師范大學(xué)，2014.

[2]彭友祥.水稻耐鋁突變體篩選和細(xì)胞壁組分在鋁毒害機(jī)制中的作用[D].浙江大學(xué)，2011.

作者簡介：

劉慶（1993-10-31）性別：女；民族：漢；籍貫：河南信陽；學(xué)位：碩士研究生；研究方向：植物逆境生理生態(tài).

（作者單位：浙江師范大學(xué)地理環(huán)境與科學(xué)學(xué)院）