外源NO供体SNP对冬季温室芹菜生长及硝酸盐含量的影响.docVIP

外源NO供体SNP对冬季温室芹菜生长及硝酸盐含量的影响 　　摘要：在冬季温室条件下，分别对种子萌发期、幼苗期和快速生长期的芹菜（Apium graveolens L.）喷施0、20、50、100、200 μmol/L的外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）溶液，测定种子萌发率、单株株高和重量、根系发育以及叶片中叶绿素、硝酸盐和亚硝酸盐含量等指标。结果表明，喷施SNP 100 μmol/L处理可促进芹菜种子萌发，加快幼苗期植株生长，提高幼苗生长量和叶片叶绿素含量；在快速生长期喷施SNP，除200 μmol/L处理显著降低了植株株高和叶绿素含量外，其他浓度处理对生长量和叶绿素含量未产生显著影响；低浓度SNP增加了芹菜的侧根数目，改变了根系结构；利用HLPC法测定芹菜叶片中硝酸盐和亚硝酸盐含量的结果显示，外源SNP不会对芹菜叶片中硝酸盐和亚硝酸盐的累积产生显著影响。NO对芹菜生长发育的影响具有阶段特异性和组织特异性，适合于在其形态建成的早期应用；NO作为一种含氮的信号分子，不会改变芹菜与硝酸盐含量相关的食用品质。 　　关键词：芹菜（Apium graveolens L.）；一氧化氮（NO）；生长量；硝酸盐；亚硝酸盐 　　中图分类号：S636.3+8 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）18-4717-05 　　DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.18.023 　　芹菜（Apium graveolens L.）是伞形科（Umbelliferae）芹属（Apium L.）一、二年生草本植物，因其具有重要的保健作用和药理功效而在蔬菜产业中被广泛周年种植。北方冬季芹菜生产需在相对密闭的温室中完成，而温室中湿度大、温度高、光照弱、通风不良的生长条件通常会减缓芹菜的生长，影响产量和生长周期，进而降低生产效益。为此，采取有效的农艺措施提高温室栽培条件下芹菜的产量是其生产中的重要研究内容。一氧化氮（NO）是广泛存在于生物体内的一种易扩散的生物活性分子，也是一种重要的氧化还原信号分子，在植物体内调控种子的萌发、根系形态建成和花器官发生等诸多生长发育过程，同时也调节气孔运动，参与植物对多种生物胁迫和非生物胁迫的应答响应[1]。Leshem等[2]最早报道了NO可调控豌豆的生长和发育；Uchida等[3]发现用NO预处理可提高水稻幼苗在高热和高盐胁迫下的存活能力；马向丽等[4]检测到外源NO供体硝普钠（Sodium nitroprusside，简称SNP）可通过增加黑麦草体内多种过氧化物酶的含量，减缓细胞质膜相对透性的增加，从而减少低温对黑麦草的损伤，其中SNP用量在0.5 mmol/L时效果最显著；此外，Esim等[5]指出外源NO也可通过激活小麦的抗氧化系统而提高小麦的耐低温胁迫能力。在蔬菜生产中，王文等[6]利用外源NO来缓解因连作而导致的苯丙烯酸胁迫对黄瓜植株的伤害。然而，外源NO对绿色茎叶类蔬菜生长发育的影响还鲜有报道。 　　硝酸盐及亚硝酸盐对生态环境和人体健康的影响已引起人们的普遍关注，人体摄入的硝酸盐有81.2%来自蔬菜，绿色茎叶类蔬菜属易富集硝酸盐的作物[7]，因此硝酸盐、亚硝酸盐含量的控制是蔬菜生产中的重要课题。NO作为植物体内重要的含氮类气体信号分子，除主要通过精氨酸依赖的NO合成酶（Nitric oxide synthases，NOS）途径进行合成外，亚硝酸盐依赖的硝酸还原酶（Nitrate reductase，NR）途径也是主要来源[8]，由此可见，植物体中内源NO的合成与其体内硝酸盐、亚硝酸盐含量存在密切关系。外源施加NO是否会对植物体内硝酸盐、亚硝酸盐含量产生影响这在国内尚未见报道。为此，试验于温室栽培条件下，分别在芹菜种子萌发期、幼苗期和快速生长期喷施外源NO供体SNP，并测定芹菜生长发育以及收获时植株体内的硝酸盐、亚硝盐含量，以此为NO在芹菜生产中的应用提供参考。 　　1 材料与方法 　　1.1 材料 　　芹菜品种为西雅图（A. graveolens cv. Seattle），由天津市农业科学院蔬菜研究所提供。亚铁氰化钾、乙酸锌等常规化学试剂均为分析纯。硝酸盐氮标准溶液、亚硝酸盐氮标准溶液均为优级纯、SNP购自美国Sigma公司。 　　1.2 试验设计 　　试验于2014年冬季在天津市农业科学研究院科润蔬菜研究所温室中进行，温室温度在10～25 ℃，日照时间约8 h。试验分芹菜种子萌发期、幼苗期和快速生长期3个阶段进行。 　　1.2.1 种子萌发期 挑选整齐干净、均匀一致的种子，75%乙醇浸泡种子5 min，无菌水清洗，再用次氯酸钠浸泡5 min，无菌水清洗后，分别用不同浓度的SNP溶液浸泡种子12 h，各处理SNP溶液浓度分别