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紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种优质、高产、蛋白质含量高的饲草饲料作物,在全球畜牧业中发挥至关重要的作用。干旱严重限制了紫花苜蓿的产量。本试验中选用紫花苜蓿为材料,用一氧化氮供体硝普钠(SNP)及一氧化氮清除剂(c-PTIO)对PEG胁迫下紫花苜蓿种子及幼苗叶片进行处理,采用分光光度法和SDS-PAGE电泳技术从紫花苜蓿种子萌发、幼苗生长、抗氧化酶及其同工酶、含氮物质及氮代谢相关酶探讨NO调控紫花苜蓿抗旱性及含氮物质合成代谢的生理机制。取得以下研究结果:1.外源NO促进PEG胁迫下紫花苜蓿种子萌发及地上生物量。在15%PEG胁迫下紫花苜蓿种子萌发明显受到抑制,外施0.1 mmol/L SNP,种子的萌发率、发芽势、发芽指数、活力指数分别提高了:8.34%、14.63%、28.77%、34.06%;PEG胁迫下用SNP喷施幼苗叶片,紫花苜蓿地上部鲜重、地上部干重、根鲜重、根干重和叶片相对含水量分别比PEG处理显著增加了63.3%、100%、33.3%、61.5%和27.0%(P<0.05)。2.外源NO对PEG胁迫下紫花苜蓿不同的抗氧化酶及同工酶的表现不一致,SOD、CAT活性表现为促进,而POD活性表现为抑制,在同工酶上NO主要对其表达量有影响。紫花苜蓿萌发期外施0.1 mmol/L SNP较PEG处理相比POD活性降低了32.72%,而SOD、CAT活性升高了10.48%、23.60%;幼苗叶片中POD活性降低了32.18%,SOD、CAT活性升高了9.81%、43.37%,这说明外源NO能有效缓解PEG对紫花苜蓿的氧化损伤。而PEG胁迫下添加c-PTIO抑制了紫花苜蓿的抗氧化系统活性。从抗氧化酶同工酶来看,POD同工酶各区带活力均随PEG胁迫时间的延长而增加;SOD和CAT同工酶表达量变化不显著,但酶带强弱有一定变化;CAT同工酶谱带则一直保持2条带,无明显强弱变化。3.外源NO对PEG胁迫下紫花苜蓿蛋白质总量及可溶性蛋白含量明显促进,减少游离氨基酸的积累,硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)活性增加,而谷氨酸脱氢酶(GDH)活性被抑制。在PEG模拟的干旱胁迫下外源施用0.1mmol/L SNP较PEG处理相比紫花苜蓿萌发种子中蛋白质总量、可溶性蛋白含量,分别提高了33.60%、59.36%,游离氨基酸含量降低了26.66%;幼苗叶片中PEG+SNP处理较PEG处理相比蛋白质总量、可溶性蛋白含量分别提高了32.23%、16.48%,游离氨基酸含量降低了11.36%。添加NO抑制剂c-PTIO会抑制蛋白质总量和可溶性蛋白含量,且促进游离氨基酸的积累。外施0.1 mmol/L SNP时,能有效调节紫花苜蓿氮代谢相关酶的活性。在PEG胁迫下添加SNP,紫花苜蓿萌发种子中NR、GS、GOGAT活性分别升高了23.85%、25.38%、42.12%,GDH活性降低了21.48%;紫花苜蓿幼苗叶片中NR、GS、GOGAT活性分别升高了13.97%、23.56%、72.88%,GDH活性降低了35.90%。而添加c-PTIO后紫花苜蓿NR、GS、GOGAT活性表现出下降趋势,GDH活性却在增长。这说明内源NO参与干旱胁迫下紫花苜蓿氮代谢的调节。