植物营养与肥料学报2015,21（5）：1243-1251 Journal of Plant Nutrition and Fertilizer
doi:10.11674/zwyf.2015.0518 http: //www. plantnutrifert. org
NO参与调节高浓度CO.诱导的番茄气孔关闭
王欢，肖文丹，牛耀芳，柴如山，刘秒，章永松*（浙江大学环境与资源学院，环境修复与生态健康教育部重点实验室，杭州310058）
摘要：【目的】高浓度CO，在促进植物光合作用的同时，也诱导了叶片气孔关闭。气孔关闭降低植物的蒸腾作用，有助于提高水分利用效率和耐早性。本文研究了高浓度CO，对番茄气孔开度和保卫细胞中一氧化氮(NO)含量的
本试验检测了一氧化氮合融（nitricoxidesvnthase，NOS）和硝酸还原酶（nitratereduetase，NR）在高浓度CO，促进 NO合成中的作用。【方法】本试验以番茄（SolanumlycocarpumL.）为研究材料，利用CO，培养箱（ConvironE7/2 growthchambers）提供不同CO，浓度的试验环境（将培养箱中CO，浓度控制为350μL/L或800μL/L），研究不同 CO，浓度和试剂处理对番茄气孔开度和保卫细胞中NO含量的影响。采用NO特异性荧光探针DAF-FMDA检测番茄保卫细胞中NO的含量。DAF-FMDA与NO反应生成一种荧光物质DAF-2T,根据其荧光强度的高低可以判断NO的相对含量。利用NOS抑制剂L-NAME和NR抑制剂钨酸盐（tungstate），分别研究了NOS和NR在高浓度 CO，促进NO合成中的作用。【结果】高浓度CO，处理6h后，番茄气孔开度降至2.3μm，较正常气孔开度降低了
cPTIO清除NO后，保卫细胞中NO含量降低了35%；气孔开度恢复至3.2μm，基本上达到正常浓度CO，处理下的 33%；100μmol/L钨酸盐处理导致气孔开度增加了35%，保卫细胞中NO含量降低了40%。【结论】本文发现高浓度CO，显著提高保卫细胞中NO含量和诱导气孔关闭，清除NO后则明显抑制气孔关闭，表明NO在诱导气孔关闭过程中起重要作用。药理学实验显示，使用NOS抑制剂L-NAME和NR抑制剂钨酸盐均可显著降低NO含量和抑制气孔关闭，表明NOS和NR均参与了高浓度CO，诱导保卫细胞中NO的合成过程。因此，认为高浓度CO，通过
NOS和NR路径促进保卫细胞中NO的合成，提高了保卫细胞中NO含量，从而诱导了番茄气孔关闭，关键词：高浓度CO,；气孔；一氧化氮；番茄；一氧化氮合成酶；硝酸还原酶
中图分类号：S641.2.601
文献标识码：A
文章编号：1008-505X(2015)05-1243-09
Nitricoxideisinvolvedintheinducedstomatalclosureoftomatoby
highlevelofcarbondioxide
WANG Huan, XIAO Wen-dan, NIU Yao-fang, CHAI Ru-shan, LIU Miao, ZHANG Yong-song
(Ministry of Education Key Laboratory of Enuironment Remediation and Ecosystem Health/College of Enuironmental
and Resource Science, Zhejiang Uniwersity, Hangzhou 310058, China)
Abstract: [Objectives]Elevated CO, has been shown to play a role in enhancing the photosynthesis of plants, and induce stomatal closure of leaf.Stomatal closuresignificantly decreases plant transpiration，and contributes to enhanced water use efficiency and resistance to water stress.The effect of elevated CO, on the aperture of stomata, the level of nitric oxide(NO)in guard cells and the role of NO in CO, elevation-induced stomatal closure in tomato(Solanumlycocarpum L.)were examined.In ordertoidentifythe enzymatic source of endogenous NO in guard cells, the role of nitric oxide synthase （NOS) and nitrate reductase ( NR) in the CO, elevation-induced NO accumulation was investigated.[Methods] Tomato (Solanum lycocarpum L.)was used as experimental material.
收稿日期：2014-08-01
接受日期：201411-20
网络出版日期：2015-05-20
基金项目：国家支撑计划项目（2012BAC17B02）；浙江省团队科技特派员项目（2012T2T209）资助。
作者简介：王欢（1987一），男，安微宿州人，博士研究生，主要从事植物营养生理研究。E-mail：whna1999@gmail.com
*通信作者E-mail：yszhang@ zju.edu.cn