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铜(Cu)是植物生长发育中发挥重要作用的基本元素,但是过量的Cu会对植物产生毒害作用,镉(Cd)是阻碍植物正常生长的重要逆境因子,它们在土壤中的积累引起严重的环境污染问题,危害农业生产和人类健康。一氧化氮(NO)是植物中的多功能气体信号分子,在植物的许多生理过程方面都发挥了重要的作用。本研究以小麦(Triticum aestivum L.)为实验材料,采用室内水培法,探讨了不同浓度的外源NO对Cu和Cd胁迫下小麦幼苗生长及抗性生理的缓解效应,同时利用iTRAQ蛋白质组学探索外源NO对Cu胁迫的缓解机制。研究结果如下:1.Cu处理下,小麦幼苗的生长受到显著抑制,鲜重、干重、相对含水量、根总长度、根系总表面积、根体积、叶绿素含量和叶绿素荧光等均显著低于对照。SNP400处理下小麦幼苗鲜重、干重、相对含水量、根总长度、根系总表面积、根体积、叶绿素含量和叶绿素荧光与单一重金属Cu处理相比均显著提高。Cu胁迫下小麦根部细胞受到氧化损伤,NO处理呈现出低浓度促进高浓度抑制趋势。其中较低NO浓度下,SNP400处理能够对Cu胁迫下小麦幼苗的脂质过氧化程度有缓解作用,并且能通过提高超氧化物歧化酶(SOD)活性来清除多余的活性氧(ROS),从而缓解Cu对植物细胞造成的氧化伤害。2.施加外源NO能有效缓解Cd胁迫对小麦幼苗的伤害,当SNP浓度为400μmol/L时缓解效果最佳,该处理下小麦幼苗的鲜重、干重、相对含水量、根总长度、根总表面积、根体积、根尖数与单一重金属Cd处理相比均显著提高,但仍低于对照。小麦幼根细胞受损,电解质外渗,丙二醛(MDA)含量增大,并且能通过直接清除ROS来减轻Cd的伤害。NO缓解作用呈现出低浓度促进高浓度抑制趋势,其中较低NO浓度下,SNP400处理在48h时缓解效果显著。3.利用iTRAQ蛋白质组学,采用Poaceae(禾本科)数据库共鉴定到NO缓解小麦幼根Cu胁迫蛋白质12867个。其中,Cu/CK组上调差异表达蛋白质共253个,下调差异表达蛋白265个;Cu+SNP/CK组上调差异表达蛋白质共348个,下调差异表达蛋白354个;Cu+SNP/Cu组上调差异表达蛋白质共142个,下调差异表达蛋白174个。经过GO富集功能和KEGG通路分析发现,这些差异表达蛋白质的功能主要是催化相关酶活性、离子结合、氧化应激反应等,这些差异表达蛋白质主要参与核糖体和氨基酸代谢、细胞色素过程、有机物质代谢过程、细胞代谢过程等重要生物学过程。这些发现有助于在分子水平阐明外源NO对小麦Cu胁迫的缓解机制,并为未来研究小麦抗逆性机制提供更多信息。