外源NO對(duì)Ca(NO3)2脅迫下番茄葉片活性氧損傷的緩解效應(yīng)*

孫德智 韓曉日 楊恒山 范 富 張慶國(guó) 彭 靖 蘇雅樂(lè)其其格

（1 內(nèi)蒙古民族大學(xué)農(nóng)學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼 028000）

（2 沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)土地與環(huán)境學(xué)院，土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室，沈陽(yáng) 110866）

在季節(jié)性或常年性覆蓋的高溫設(shè)施內(nèi)，由于土壤長(zhǎng)期得不到雨水淋洗，隨水分蒸發(fā)運(yùn)移至土壤表層的鹽分逐漸積累，加之連作、高復(fù)種指數(shù)和過(guò)量施肥等多種原因?qū)е碌耐寥来紊}漬化問(wèn)題日趨嚴(yán)重[1-2］。設(shè)施土壤次生鹽漬化已經(jīng)成為當(dāng)前設(shè)施栽培的主要限制性因素和設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重障礙[2］。

與濱海、內(nèi)陸鹽土的組分不同，設(shè)施次生鹽漬土壤的主要鹽分組成是：陽(yáng)離子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+等，以Ca2+為主，約占陽(yáng)離子總量的60%以上；陰離子有N、Cl-、S、HC等，以N為主，約占陰離子總量的67%～76%?？梢?jiàn)，Ca(NO3)2的過(guò)量積累是設(shè)施次生鹽漬土壤的主要特征[1-2］。番茄（Lycopersicon esculentumMill.）是一種世界性蔬菜，具有產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)豐富和生產(chǎn)效益好等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)外蔬菜設(shè)施栽培生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位[3］。因此，研究番茄在Ca(NO3)2脅迫下的生理生態(tài)變化及其機(jī)制，對(duì)其高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培及耐鹽品種選育鑒定具有極其重要的意義。

一氧化氮（Nitric oxide，NO）是植物體內(nèi)普遍存在的一種兼具水溶性和脂溶性、能夠自由穿梭于細(xì)胞膜之間的氣態(tài)活性物質(zhì)。作為活躍的小分子信號(hào)，NO介導(dǎo)了植物諸多生長(zhǎng)發(fā)育和生理代謝過(guò)程。如種子萌發(fā)、根和花粉管的生長(zhǎng)、氣孔關(guān)閉、開(kāi)花、細(xì)胞鐵穩(wěn)態(tài)的維持和程序性細(xì)胞死亡等[4］。研究發(fā)現(xiàn)，NO還可通過(guò)S-亞硝基化過(guò)程參與調(diào)控幾乎所有信號(hào)通路，并與活性氧（ROS）相互依賴(lài)、相互影響，共同參與植物對(duì)高溫[5］、低溫[6］、水分[7］、UV-B輻射[8］、重金屬[9］和鹽漬[10］等多種非生物逆境脅迫應(yīng)答的防御調(diào)控過(guò)程。目前，NO調(diào)節(jié)植物耐鹽的研究大多集中于對(duì)NaCl脅迫的探討，有關(guān)NO能否緩解Ca(NO3)2脅迫對(duì)蔬菜、特別是對(duì)番茄植株危害的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本課題組前期試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，Ca(NO3)2脅迫下，經(jīng)NO噴施處理的番茄幼苗葉片光系統(tǒng)Ⅱ（PSⅡ）光化學(xué)活性顯著改善，過(guò)剩光能通過(guò)反應(yīng)中心耗散份額的增加并未加劇光合機(jī)構(gòu)的氧化損傷，這暗示葉肉組織內(nèi)強(qiáng)化了ROS清除系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)[2］。鑒于此，本研究進(jìn)一步探討外源NO處理對(duì)Ca(NO3)2脅迫下番茄幼苗葉片ROS損傷、抗氧化酶活性變化及抗壞血酸-谷胱甘肽（AsA-GSH）循環(huán)的影響，旨在揭示NO緩解番茄葉片Ca(NO3)2脅迫傷害的機(jī)理，為利用化學(xué)誘抗劑緩解設(shè)施土壤次生鹽漬障礙提供理論和技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與處理

供試番茄品種為‘秦豐保冠’，種子由西安秦豐蔬菜研究所提供。

將籽粒飽滿(mǎn)、大小一致的種子進(jìn)行浸種催芽（55 ℃溫水中浸泡3～4 h后放在鋪有濕潤(rùn)紗布的培養(yǎng)皿內(nèi)，置于29 ℃恒溫箱中）處理后，播種于裝有蛭石的塑料營(yíng)養(yǎng)缽（直徑×高：10 cm×10 cm）中，每缽1株。在日光溫室內(nèi)培育，待真葉展開(kāi)后每2天澆1/8濃度霍格蘭（Hoagland）營(yíng)養(yǎng)液1次，每缽澆50 mL，當(dāng)幼苗普遍長(zhǎng)至四葉一心時(shí)，挑選長(zhǎng)勢(shì)較好且一致的植株栽植于水培箱（長(zhǎng)×寬×高：60 cm×40 cm×20 cm）內(nèi)，每箱定植6株，株行距均為15 cm，定植前用去離子水洗凈根部的育苗基質(zhì)?；謴?fù)生長(zhǎng)10 d后開(kāi)始進(jìn)行試驗(yàn)處理。用1/4濃度Hoagland營(yíng)養(yǎng)液栽培，利用充氣泵24 h不間斷補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)液中氧氣，每3天更換1次營(yíng)養(yǎng)液。

試驗(yàn)設(shè)4 個(gè)處理：（1）1/4濃度Hoagland營(yíng)養(yǎng)液栽培（CK）；（2）1/4濃度Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+100 μmol·L-1硝普鈉（SNP）（CS）；（3）含80 mmol·L-1Ca(NO3)2的1/4濃度Hoagland 營(yíng)養(yǎng)液（N）；（4）含80 mmol·L-1Ca(NO3)2的1/4濃度Hoagland營(yíng)養(yǎng)液+100 μmol·L-1SNP（NS），每處理重復(fù)3次。開(kāi)始試驗(yàn)后，CS和NS處理每天6:00和18:00進(jìn)行葉面噴施SNP，噴液量以葉片正反兩面完全濕潤(rùn)且無(wú)液體下滴為準(zhǔn)；CK和N處理噴施等量的去離子水。Ca(NO3)2脅迫濃度、SNP噴葉濃度均根據(jù)預(yù)備試驗(yàn)篩選確定：依據(jù)是Ca(NO3)2達(dá)到80 mmol·L-1時(shí)，番茄幼苗生長(zhǎng)抑制程度在70%左右，同時(shí)各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)數(shù)值的降低幾乎均達(dá)到了顯著水平；SNP處理預(yù)設(shè)了0、50、100、200、400、800 μmol·L-16個(gè)濃度，100 μmol·L-1SNP噴葉處理對(duì)幼苗的各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)均有顯著提高。為防止鹽激，先將栽培營(yíng)養(yǎng)液中含有的Ca(NO3)2濃度增加至40 mmol·L-1，1天后再將鹽濃度補(bǔ)充增至80 mmol·L-1（將固體Ca(NO3)2直接溶于1/4濃度Hoagland營(yíng)養(yǎng)液中），此時(shí)定為Ca(NO3)2脅迫處理開(kāi)始時(shí)間。在脅迫后的第6和12天，各處理選取6株分別測(cè)定上數(shù)第2片完全展開(kāi)葉的凈光合速率，然后隨機(jī)拔出3株，摘下葉片，用液氮速凍后于-80 ℃冰箱中保存，用于其他各項(xiàng)生理生化指標(biāo)的測(cè)定。

1.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定：第15天結(jié)束處理后，各處理取樣6株，用游標(biāo)卡尺測(cè)量莖粗、用直尺測(cè)量株高，分離植株根、莖、葉后分別洗凈，用吸水紙吸干，并烘干至恒重，按‘（莖粗/株高）×全株干重100’計(jì)算壯苗指數(shù)。

葉綠素和光合速率測(cè)定：采用80%丙酮浸提法[11］測(cè)定葉綠素含量；采用便攜式光合儀（LI-6400XT，LI-COR公司，美國(guó)）測(cè)定光合速率，儀器使用開(kāi)放式氣路、6400-02B LED-紅藍(lán)光源，光強(qiáng)設(shè)置為800 μmol·m-2·s-1，葉室溫度為（28±2）℃、CO2濃度為（360±20）μL·L-1。

活性氧和質(zhì)膜過(guò)氧化水平測(cè)定：按照王愛(ài)國(guó)和羅廣華[12］方法測(cè)定的產(chǎn)生速率；H2O2含量參照林植芳等[13］方法測(cè)定；丙二醛（MDA）含量測(cè)定采用硫代巴比妥酸（TBA）法[14］；電解質(zhì)滲出率測(cè)定采用張憲政[15］的方法。

抗氧化酶活性測(cè)定：超氧化物歧化酶（SOD）活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑（NBT）還原法[14］；過(guò)氧化物酶（POD）活性測(cè)定采用愈創(chuàng)木酚比色法[11］；過(guò)氧化氫酶（CAT）活性測(cè)定采用紫外吸收法[14］；抗壞血酸過(guò)氧化物酶（APX）和脫氫抗壞血酸還原酶（DHAR）活性參照Nakano和Asada[16］方法測(cè)定；谷胱甘肽還原酶（GR）活性按照Foyer和Halliwell[17］方法測(cè)定；單脫氫抗壞血酸還原酶（MDHAR）活性采用Hossain等[18］的方法測(cè)定。

非酶抗氧化物質(zhì)含量測(cè)定：還原型抗壞血酸（AsA）和脫氫抗壞血酸（DHA）含量參照Arakawa等[19］方法測(cè)定；還原型谷胱甘肽（GSH）和氧化型谷胱甘肽（GSSG）含量采用Grif fi th[20］方法測(cè)定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2003和Origin Pro 8.5軟件整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)和作圖，用 SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析，采用最小顯著差數(shù)（LSD）法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（P＜0.05）。

2 結(jié) 果

2.1 Ca(NO3)2脅迫下SNP對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

生長(zhǎng)受抑制、生物量降低是鹽脅迫下植物最敏感的生理響應(yīng)。由表1可以看出，CK處理下，葉面噴施SNP對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)無(wú)顯著影響。Ca(NO3)2脅迫15 d后，植株各生長(zhǎng)參數(shù)（株高、莖粗、莖葉及根系生物量和壯苗指數(shù)）均顯著降低。與Ca(NO3)2脅迫處理相比，脅迫條件下葉面噴施SNP處理不同程度提高了番茄幼苗的上述生長(zhǎng)指標(biāo)，其中，莖葉和根系生物量及壯苗指數(shù)增幅顯著，3指標(biāo)依次較Ca(NO3)2脅迫處理分別增加了17.16%、9.23%和23.35%。說(shuō)明噴施外源NO能夠有效緩解Ca(NO3)2脅迫對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的抑制，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。

表1 不同處理下番茄幼苗生長(zhǎng)狀況Table 1 Growth of tomato seedlings under different treatment

2.2 Ca(NO3)2脅迫下SNP對(duì)番茄葉片葉綠素含量和凈光合速率的影響

如圖1所示，與CK相比，Ca(NO3)2脅迫處理顯著降低了番茄幼苗葉片的葉綠素a、葉綠素b、葉綠素a+b含量和凈光合速率，且處理時(shí)間越長(zhǎng)，降幅越大。Ca(NO3)2脅迫下，葉面噴施SNP處理不同程度緩解了番茄幼苗葉片上述光合生理指標(biāo)的降低，處理6 d，各參數(shù)分別較Ca(NO3)2脅迫處理高出了0.79%、11.92%、3.74%和22.61%；處理12 d，各參數(shù)分別較Ca(NO3)2脅迫處理顯著高出了15.69%、10.19%、14.08%和56.06%。C K和C K條件下葉面噴施SN P處理（C S）的上述各指標(biāo)變化不明顯，且兩處理間無(wú)顯著差異。

圖1 不同處理下番茄幼苗葉片葉綠素含量和凈光合速率Fig. 1 Chlorophyll content and net photosynthetic rate of tomato seedlings under different treatments

2.3 Ca(NO3)2脅迫下SNP對(duì)番茄葉片活性氧和質(zhì)膜過(guò)氧化水平的影響

如圖2所示，番茄幼苗在Ca(NO3)2脅迫下，葉片O2

·-產(chǎn)生速率以及H2O2、MDA含量和電解質(zhì)滲出率均顯著升高，且處理時(shí)間越長(zhǎng)，升幅越大。與Ca(NO3)2脅迫處理相比，脅迫條件下葉面噴施SNP處理顯著抑制了幼苗葉片上述各指標(biāo)的顯著升高，處理6 d，各指標(biāo)分別較Ca(NO3)2脅迫處理降低20.40%、20.58%、29.39%和26.25%（P＜0.05）；處理12 d，各指標(biāo)分別較Ca(NO3)2脅迫處理降低18.82%、20.15%、26.17%和29.49%（P＜0.05）。CK條件下，葉面噴施SNP對(duì)番茄幼苗葉片的上述各指標(biāo)均無(wú)顯著影響。

圖2 Ca(NO3)2脅迫下硝普鈉對(duì)番茄幼苗葉片活性氧、丙二醛含量及電解質(zhì)滲出率的影響Fig. 2 Effects of sodium nitroprusside on active oxygen, malondialdehyde (MDA) content and electrolyte leakage in tomato seeding leaves under Ca(NO3)2 stress

2.4 Ca(NO3)2脅迫下SNP對(duì)番茄幼苗葉片抗氧化系統(tǒng)相關(guān)酶活性的影響

番茄幼苗在Ca(NO3)2脅迫處理6 d時(shí)，葉片SOD、POD和CAT活性均較CK顯著升高；在脅迫處理12 d時(shí)，與CK相比，SOD活性顯著升高，POD活性變化不顯著，CAT活性顯著降低（圖3）。與Ca(NO3)2脅迫處理相比，脅迫條件下葉面噴施SNP處理顯著提高了番茄幼苗葉片SOD、POD和CAT活性，處理6 d，3指標(biāo)依次較Ca(NO3)2脅迫處理高出了9.19%、10.28%和14.51%（P＜0.05）；處理12 d，各指標(biāo)依次較Ca(NO3)2脅迫處理高出了48.96%、12.57%和35.33%（P＜0.05）。CK條件下，葉面噴施SNP對(duì)番茄幼苗葉片SOD、POD和CAT的活性無(wú)顯著影響。

圖3 Ca(NO3)2脅迫下硝普鈉對(duì)番茄幼苗葉片抗氧化酶活性的影響Fig. 3 Effects of sodium nitroprusside on superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) activities in tomato seedling leaves under Ca(NO3)2 stress

番茄幼苗在Ca(NO3)2脅迫處理6 d時(shí)，與CK相比，葉片APX活性顯著升高，GR活性升幅不顯著；在脅迫處理12 d時(shí)，與CK相比，APX活性升幅不顯著，而GR活性卻顯著升高（圖4）。與Ca(NO3)2脅迫處理相比，脅迫條件下葉面噴施SNP處理顯著提高了番茄幼苗葉片APX和GR的活性，處理6 d，依次較Ca(NO3)2脅迫處理增加了27.73%和46.94%（P＜0.05）；處理12 d，依次較Ca(NO3)2脅迫處理增加了43.14%和24.24%（P＜0.05）。CK和CK條件下葉面噴施SNP處理的APX、GR活性變化不明顯，且兩處理間無(wú)顯著差異。

圖4 Ca(NO3)2脅迫下硝普鈉對(duì)番茄幼苗葉片抗壞血酸過(guò)氧化物酶和谷胱甘肽還原酶活性的影響Fig. 4 Effects of sodium nitroprusside on activities of ascorbate peroxidase (APX) and glutathione reductase (GR) in leaves of tomato seedlings under Ca(NO3)2 stress

如圖5所示，番茄幼苗在Ca(NO3)2脅迫處理的6 d和12 d，與CK相比，葉片DHAR活性顯著升高，且處理時(shí)間越長(zhǎng)，升幅越大；MDHAR活性在6 d變化不顯著，在12 d顯著提高。Ca(NO3)2脅迫下，葉面噴施SNP顯著提高了番茄幼苗葉片的DHAR活性；對(duì)MDHAR活性的提高在6 d時(shí)不顯著，在12 d時(shí)達(dá)顯著水平，處理6 d，DHAR和MDHAR活性分別較Ca(NO3)2脅迫處理高出了43.32%和6.61%；處理12 d，DHAR和MDHAR活性分別較Ca(NO3)2脅迫處理提高了12.83%和25.32%（P＜0.05）。CK和CK條件下葉面噴施SNP處理的DHAR、MDHAR活性變化不明顯，且兩處理間無(wú)顯著差異。

圖5 Ca(NO3)2脅迫下硝普鈉對(duì)番茄幼苗葉片脫氫抗壞血酸還原酶和單脫氫抗壞血酸還原酶活性的影響Fig. 5 Effects of sodium nitroprusside on activities of dehydroascorbate reductase (DHAR) and monodehydroascorbate reductase(MDHAR) in leaves of tomato seedlings under Ca(NO3)2 stress

2.5 Ca(NO3)2脅迫下SNP對(duì)番茄幼苗葉片非酶抗氧化物質(zhì)的影響

番茄幼苗在Ca(NO3)2脅迫處理6 d時(shí)，葉片A s A含量較C K無(wú)顯著變化；在脅迫處理12 d時(shí)，與CK相比，AsA含量顯著降低；同樣是在Ca(NO3)2脅迫處理6 d和12 d，DHA含量顯著升高，AsA/DHA值卻顯著降低，且處理時(shí)間越長(zhǎng)，變幅越大（圖6）。Ca(NO3)2脅迫下，葉面噴施S N P顯著提高了番茄幼苗葉片AsA含量和AsA/DHA值，同時(shí)降低了DHA含量，處理6 d，AsA含量和AsA/DHA值分別升高了11.03%和23.88%（P＜0.05），DHA含量降低了10.53%（P＜0.05）；處理12 d，AsA含量和AsA/DHA值分別升高了40.73%和61.73%（P＜0.05），DHA含量降低了13.19%（P＜0.05）。CK條件下，葉面噴施SNP對(duì)番茄幼苗葉片AsA、DHA含量和AsA/DHA值無(wú)顯著影響。

圖6 Ca(NO3)2脅迫下硝普鈉對(duì)番茄幼苗葉片抗壞血酸、谷胱甘肽含量及其還原力的影響Fig. 6 Effects of sodium nitroprusside on contents of ascorbic acid (AsA, DHA) and glutathione (GSH, GSSG) and their reducing power (AsA/DHA, GSH/GSSG) in leaves of tomato seedlings under Ca(NO3)2 stress

如圖6所示，與CK相比，Ca(NO3)2脅迫處理的番茄幼苗葉片GSH含量在6 d時(shí)無(wú)顯著變化，在12 d時(shí)顯著降低。同樣是在Ca(NO3)2脅迫處理的6 d和12 d，GSSG含量顯著升高，GSH/GSSG值卻顯著降低，且處理時(shí)間越長(zhǎng)，變幅越大。Ca(NO3)2脅迫下，葉面噴施SNP顯著提高了番茄幼苗葉片GSH含量和GSH/GSSG值，降低了GSSG含量，處理6 d，GSH含量和GSH/GSSG值分別升高了22.22%和47.37%（P＜0.05），GSH含量降低了17.13%（P＜0.05）；處理12 d，GSH含量和GSH/GSSG值分別升高了36.78%和82.76%（P＜0.05），GSSG含量降低了25.25%（P＜0.05）。CK條件下，葉面噴施SNP對(duì)番茄幼苗葉片GSH、GSSG含量和GSH/GSSG值無(wú)顯著影響。

3 討 論

盡管Ca2+和N是植物吸收鈣和氮素營(yíng)養(yǎng)的主要形式，但生長(zhǎng)介質(zhì)中過(guò)量Ca2+和N的存在也會(huì)干擾植物正常的生理代謝，造成ROS過(guò)量積累，引發(fā)膜脂過(guò)氧化，并導(dǎo)致包括光合膜在內(nèi)的整個(gè)生物膜系統(tǒng)遭到破壞，致使葉片光合作用受阻，植株生物積累量下降[1-2,21-23］。本試驗(yàn)中，Ca(NO3)2脅迫處理的番茄幼苗葉片MDA含量和電解質(zhì)滲透率顯著升高，葉綠素含量和凈光合速率顯著降低，進(jìn)而阻礙了植株生長(zhǎng)發(fā)育和壯苗的形成。Ca(NO3)2脅迫下，葉面噴施SNP處理的幼苗葉片MDA含量和電解質(zhì)滲透率顯著降低、葉綠素含量和凈光合速率顯著升高，同時(shí)植株生物量和壯苗指數(shù)亦顯著升高，表明外源NO對(duì)Ca(NO3)2脅迫下番茄幼苗葉片膜脂過(guò)氧化和生長(zhǎng)的抑制作用均具有緩解效應(yīng)。

植物在長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的進(jìn)化中，發(fā)展出了一整套酶促和非酶促抗氧化系統(tǒng)以抵御逆境脅迫產(chǎn)生氧化傷害[24］。SOD是這一系統(tǒng)內(nèi)ROS清除的第一道防線(xiàn)，它能將歧化為O2和毒性相對(duì)較弱的H2O2，而H2O2則可在POD、CAT、AsA-GSH循環(huán)及其他抗氧化物質(zhì)的協(xié)同作用下獲得清除[7,9,25-26］。Ca(NO3)2脅迫下，番茄[22］、黃瓜[27］和茄子[23］的嫁接苗之所以較自根苗具有更強(qiáng)的ROS清除能力，是因?yàn)榧藿用缇哂懈叩目寡趸富钚运?。Li等[28］研究認(rèn)為，在Ca(NO3)2脅迫下，應(yīng)用南瓜砧木嫁接對(duì)黃瓜幼苗葉片SOD、POD、CAT、APX活性提高的促進(jìn)與這一措施激發(fā)了葉中依賴(lài)H2O2的NO的積累、誘導(dǎo)了上述抗氧化酶基因的表達(dá)有關(guān)。焦娟等[29］以0.1 mmol·L-1SNP處理受硝酸鹽脅迫的黃瓜幼苗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，植株葉片SOD、CAT和APX活性顯著升高，POD活性雖有所降低，但表征細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度的MDA含量卻顯著下降，相似的研究結(jié)果也出現(xiàn)在楊全勇等[30］對(duì)相同硝酸鹽及其與缺鎂復(fù)合脅迫的研究報(bào)道中。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，對(duì)Ca(NO3)2脅迫處理的番茄幼苗進(jìn)行葉面噴施SNP處理后，葉片SOD、POD、CAT、APX活性均可獲得不同程度的提高，而的產(chǎn)生速率和H2O2含量卻顯著下降，表明外源NO處理可以通過(guò)提高抗氧化酶活性減少ROS的產(chǎn)生，進(jìn)而增強(qiáng)了植株的抗（耐）鹽能力。這與杜長(zhǎng)霞等[21］對(duì)黃瓜幼苗研究的結(jié)果一致。以往已有報(bào)道指出，通過(guò)誘導(dǎo)內(nèi)源NO的合成，外源NO介導(dǎo)的植物ROS清除途徑有二：其一是促進(jìn)內(nèi)源NO直接對(duì)ROS的清除；其二是利用內(nèi)源NO信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)編碼抗氧化酶基因的表達(dá)，通過(guò)酶促抗氧化反應(yīng)強(qiáng)化對(duì)ROS的清除[10,31］。Ca(NO3)2脅迫下，外源NO對(duì)番茄幼苗葉片ROS清除能力提高的機(jī)制是否同時(shí)兼具上述兩種途徑尚待進(jìn)一步驗(yàn)證。

在APX催化下，AsA將H2O2還原成H2O后，最終被轉(zhuǎn)化成DHA。AsA含量及其還原力（AsA/DHA）與植物抗（耐）逆能力正相關(guān)[25］。GSH是一種能夠穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的重要抗氧劑，在AsAGSH循環(huán)中，它可作為電子供體將DHA還原成AsA，而自身被氧化成GSSG[26,32］。GSH含量及其還原力（GSH/GSSG）是激活植物抗性基因的信號(hào)之一[26］。有研究指出，相比AsA、GSH的絕對(duì)含量，AsA/DHA和GSH/GSSG值的變化更能反映出植物對(duì)逆境脅迫的適應(yīng)[33］。本研究中，番茄幼苗在Ca(NO3)2脅迫第6 d，葉片AsA和GSH含量變化不顯著；在脅迫第12 d，AsA、GSH含量顯著降低，其原因可能與植株對(duì)Ca(NO3)2的應(yīng)激適應(yīng)有關(guān)。脅迫過(guò)程中DHA和GSSG含量持續(xù)顯著升高，AsA/DHA和GSH/GSSG值顯著降低，這可能與AsA、GSH參與了ROS的清除而被氧化成DHA和GSSG有關(guān)。Ca(NO3)2脅迫下，葉面噴施SNP處理在提高幼苗葉片AsA、GSH含量和AsA/DHA、GSH/GSSG值的同時(shí)，使DHA、GSSG含量降低，表明外源NO可通過(guò)提高AsA-GSH循環(huán)中抗氧化劑的含量及維持其較高的還原狀態(tài)來(lái)降低Ca(NO3)2脅迫對(duì)番茄幼苗葉片質(zhì)膜造成的危害，從而起到了保護(hù)膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用。

單脫氫抗壞血酸（MDHA）是AsA的初級(jí)氧化產(chǎn)物，它很不穩(wěn)定，在MDHAR的作用下迅速還原成AsA，作為MDHA的歧化產(chǎn)物，DHA能在DHAR催化下重新生成AsA，而在此過(guò)程中，被氧化了的底物GSSG又可在GR的催化下重新還原成GSH[26,32］?？梢?jiàn)，較高的MDHAR、DHAR、GR活性水平是確保AsA、GSH再生和維持AsA-GSH循環(huán)高效運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。Ahmad等[9］研究指出，通過(guò)對(duì)MDHAR、DHAR、GR等與AsA和GSH再生及AsA-GSH循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)相關(guān)的酶活性的保護(hù)，外源NO緩解了重金屬鎘脅迫對(duì)番茄幼苗造成氧化損傷，相似的研究結(jié)果也出現(xiàn)于Hasanuzzaman等[5］對(duì)小麥抵御高溫脅迫的報(bào)道中。在NaCl脅迫下，經(jīng)SNP處理的黃瓜[34］和黑麥草[32］幼苗葉片MDHAR活性無(wú)顯著變化，對(duì)DHAR和GR活性的提升才是外源NO促進(jìn)AsA、GSH再生及高效運(yùn)轉(zhuǎn)AsA-GSH循環(huán)的真正原因。本研究結(jié)果顯示，Ca(NO3)2脅迫下經(jīng)葉面噴施SNP處理，幼苗葉片DHAR、GR活性均可獲得不同程度的提升；MDHAR活性在第6天變化不顯著，在第12天顯著提升，表明外源NO可通過(guò)適時(shí)調(diào)控相關(guān)酶活性的提高而起到促進(jìn)或維持AsA和GSH循環(huán)再生的作用。需要說(shuō)明是，MDHAR催化MDHA向AsA再生的同時(shí)也關(guān)系到光合膜上光系統(tǒng)Ⅰ（PSⅠ）處O2.-的產(chǎn)生（當(dāng)MDHA缺乏時(shí)，MDHAR在PSⅠ處被光還原時(shí)產(chǎn)生電子并傳遞給O2，而產(chǎn)生O2.-）[35］。本研究中，外源NO調(diào)節(jié)的MDHAR活性在第6天未發(fā)生顯著變化的原因可能與NO介導(dǎo)了PSⅠ的光保護(hù)有關(guān)，此推論的合理與否尚不明確，對(duì)此尚需深入研究。

4 結(jié) 論

通過(guò)對(duì)SOD、POD、CAT、APX、GR、MDHAR和DHAR活性升高的維持與促進(jìn)，以及對(duì)AsA、GSH含量及其還原力（AsA/DHA、GSH/GSSG比值）的提高，噴施外源NO處理顯著減輕了Ca(NO3)2脅迫對(duì)番茄幼苗造成的氧化損傷，使葉片膜系統(tǒng)穩(wěn)定性和光合功能得以顯著改善，植株生長(zhǎng)抑制得到顯著緩解，進(jìn)而增強(qiáng)番茄幼苗的耐鹽能力。