土壤学报

作者：孙黎明，马建锋，沈仁芳

单位：孙黎明，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；,马建锋，冈山大学植物科学与资源研究所, 日本冈山 710-0046；,沈仁芳，土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所), 南京 210008;中国科学院大学, 北京 100049；rfshen@issas.ac.cn,

关键词：酸耐性;水稻;硝酸还原酶基因;一氧化氮（NO）;活性氧（ROS）

基金：国家自然科学基金项目（42020104004）资助

酸毒是酸性土壤中限制作物生长的重要因子之一，但酸毒通常与金属离子毒性共存，难以在土壤中直接研究，目前关于水稻酸毒机制的报道较少。选用前期筛选的酸耐性不同的两个水稻品种Kasalath（酸耐性）和Jinguoyin（酸敏感），研究水稻的酸敏感性与活性氧（ROS）积累及氧化还原代谢相关酶的关系，并试图探讨酸毒害中一氧化氮（NO）信号与活性氧信号的调控关系。结果显示，低pH引起酸敏感水稻品种Jinguoyin中根尖NO和ROS的富集，但酸耐性水稻品种Kasalath中无显著变化。NO清除剂2-（4-羧基苯基）-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1-氧基-3-氧化物钾盐（cPTIO）可清除Jinguoyin根尖富集的NO和ROS。硝酸还原酶反馈抑制剂谷氨酰胺（Gln）可明显降低Jinguoyin在低pH下的根尖NO信号，而一氧化氮合酶抑制剂N'-硝基-L-精氨酸甲酯盐酸盐（L-NAME）对根尖NO信号无影响。低pH显著提高了Jinguoyin中硝酸还原酶基因NIA1、NIA2和NIA3的表达，同时也提高了硝酸还原酶活性。可见，低pH下Jinguoyin受到的酸毒与NO介导的ROS富集有关，酸毒下产生的NO信号主要由硝酸还原酶合成，其硝酸还原酶基因NIA1和NIA2的表达调控硝酸还原酶活性的提高。

来源：2023年第1期

《土壤学报》期刊编辑部

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