论文部分内容阅读
植物根系起着固着植物、从土壤中吸收水分和矿质元素、合成细胞分裂素、生物碱和氨基酸等重要生物分子的作用。大量报道指出,植物根系的发育受多种因素的调控,包括生长素、脱落酸、乙烯、多胺、NO和H2O2等。其中,生长素和H2O2在植物根系发育过程中的相互作用已有大量研究,并指出生长素可能通过诱导H2O2的合成,进而参与植物根系生长发育的调节。然而,在生长素诱导不定根生长过程中有关H2O2产生源的研究报道不多。因此,本文将针对不定根与生长素、H2O2之间的关系进行研究。本试验以黄瓜幼苗下胚轴为材料,用外源吲哚丁酸(IBA)、生长素极性运输抑制剂三碘苯甲酸(TIBA)和萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA),结合外源H2O2、H2O2清除剂N,N-二甲基硫脲(DMTU)和过氧化氢酶(CAT)处理,研究了在IBA诱导黄瓜下胚轴不定根形成过程中H202荧光的变化,以及多胺氧化酶、胞壁过氧化物酶、NADPH氧化酶和乙醇酸氧化酶活性变化,结果如下:1、吲哚丁酸(IBA)在低浓度时能显著促进黄瓜下胚轴不定根的生长,最适浓度为0.05 μmol/L,而在高浓度时则表现出抑制效果。生长素极性运输抑制剂NPA、TIBA均能显著抑制不定根的生长。2、低浓度的过氧化氢(H2O2)对黄瓜下胚轴不定根的生长有促进作用,其最适浓度为0.01%,高浓度时为抑制作用。H2O2清除剂DMTU、CAT均能显著抑制不定根的生长,抑制作用DMTU要强于CAT。3、IBA对不定根发生的促进作用可被DMTU和CAT不同程度地抑制;生长素极性运输抑制剂萘基邻氨甲酰苯甲酸-NPA和三碘苯甲酸-TIBA对不定根生长的抑制作用可被外源H2O2部分恢复。4、对IBA、NPA、TIBA处理组进行了 H2O2专性荧光探针(DCFH-DA)孵育时发现,外源IBA处理的黄瓜下胚轴,在其根原基附近有较强的H2O2荧光,NPA、TIBA处理组的荧光较弱,甚至没有,而IBA处理对不定根H2O2荧光的增强作用可被DMTU、CAT明显消弱。5、多胺氧化酶(PAO)抑制剂-氨基胍(AG)、胞壁过氧化物酶(CWPOD)抑制剂-水杨羟肟酸(SHAM)、乙醇酸氧化酶(GO)抑制剂-α-羟基丁炔酸(HBA)和NADPH氧化酶-DPI和APO都可强烈抑制不定根的生长。6、经IBA处理后,这4种H2O2产生源酶的活性变化差异很大,和对照相比,经IBA处理后,PAO无显著变化,甚至还低于对照;胞壁过氧化酶(CWPOD)和乙醇酸氧化酶(GO)受IBA的强烈促进;而NADPH氧化酶活性受IBA处理的抑制。上述结果表明,低浓度的H2O2可促进黄瓜下胚轴不定根的生长,表现出与生长素相似的性质;生长素促进黄瓜下胚轴不定根的生长和其诱导的H2O2产生有关,且此H2O2产生表现出明显的IBA依赖性。多胺氧化酶、胞壁过氧化酶、NADPH氧化酶和乙醇酸氧化酶这4种H2O2产生源酶可能都参与了黄瓜下胚轴不定根的发生。但在IBA诱导黄瓜下胚轴不定根再生过程中所增加产生的H202,除胞壁过氧化酶外,可能还来源于乙醇酸氧化酶的作用。