硝普钠提高甘薯抗寒性的研究(2)

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图3-3 硝普钠对相对电导率的影响 7

图3-4 硝普钠对POD活性的影响 7

图3-5 硝普钠对CAT活性的影响 8

表清单表序号表名称页码

表2-1 供试植物样品目录 2

表2-2 试剂及设备一览表 3

1 绪论

甘薯(Ipomoea batatas（L.）)是旋花科甘薯属植物[1]。它源自于墨西哥、秘鲁一带的热带美洲地区，如今广泛的种植于热带、亚热带及部分温带地区。在我国，种植甘薯的面积和甘薯的总产量逐渐增加，已经成为四大农作物之一[2]。

近年来，甘薯已经成为绿色、天然、健康、防癌、抗氧化等代名词，无论是甘薯的根、茎或是叶都具有极高的营养价值及保健功能。除此之外，甘薯还能用作为一种环保的能源。因为甘薯块茎中淀粉的含量很高，可将甘薯块茎中的淀粉进行加工，生产出燃料乙醇。然而甘薯的生长常常受到非生物及生物胁迫，其中低温胁迫是限制甘薯在北方地区广泛种植的重要因素之一。因此，开展利用硝普钠提高甘薯抗寒性的研究就显得颇为重要。

1.1国内外相关研究进展

植物生长在大自然之中，同动物一般面对着适者生存，物竞天择的境况。它们在生长的过程中无不遇到各种生物与非生物的胁迫，其中低温胁迫是伤杀力极强的非生物胁迫之一。低温胁迫对植物影响的研究已经有很多，无论是对植物的形态研究还是其各种生理指标的研究都有许多报导。在此基础上陈银萍等[3]、马向丽等[4]、汤红玲等[5]人开展了如何提高植物抗寒性的研究。其中利用硝普钠缓解植物在冷胁迫中受到的损伤这一方面的研究已引起越来越多人的关注。但是，前人的研究的对象主要是黑麦草、玉米、香蕉等，对于硝普钠提高甘薯抗寒性的研究鲜有报道。

1.1.1低温胁迫对植物的伤害

植物在遭受低温胁迫后，最直观显现的是植物体的外形。外部形态主要表现为叶片柔软、萎焉、叶色褐化、植物脱水等冷害症状[6]。汤红玲等[5]对香蕉幼苗进行了低温胁迫，研究发现经过3天低温处理，无论是对照组还是处理组，香蕉幼苗都出现了萎焉的症状。于文颖等[7]对玉米幼苗进行了低温胁迫，研究发现处理组的玉米叶面积增值率小于对照组，低温胁迫抑制了玉米的生长。

除此之外，近年来已有大量的文献报道低温胁迫还会引起植物体内各项生理指标的变化。如植物体内的丙二醛含量、可溶性糖含量、各种保护酶活性等[8-9]。

1.1.2外源NO作用于各种逆境植物的研究进展

植物细胞可以产生一氧化氮（nitric oxide，NO）无色气体，它属于自由基型分子，活性氮的家族成员之一[10]。植物体除了自身能够合成NO以外，还可以通过外源供体的方式进行提供,然而对于玉米、黑麦草、香蕉、番茄等植物而言，最常用的外源NO供体是硝普钠（Sodium nitroprusside,SNP）[11]。当植物体内源NO缺乏时，外源NO就可以替代内源NO作出应答。

近年来已有大量的文献表明NO作为一种重要的信号分子不仅参与植物生长发育的过程，还能对各种非生物胁迫作出相应，缓解各种非生物胁迫的伤害。一些研究表明，应用低溶度的SNP可以缓解盐胁迫诱导的黄瓜根系[12]及大豆幼苗[12]的氧化损伤。除此之外，应用于其他非生物胁迫下的研究也表明硝普钠能够显著提高酶活性来应对各种非生物胁迫。如铅胁迫[14]、除草剂胁迫[15]、干旱胁迫[16]、低温胁迫[5]等。硝普钠除了能够提高逆境中植物体内保护酶的活性以外，研究表明，应用SNP还能够提高逆境植物体内叶绿素含量[3]，此外，SNP还能降低丙二醛（MDA）含量[5]，缓解质膜的相对渗出率[4]。