蚯蚓糞堆肥腐植酸緩解水稻水分脅迫的潛力

Andrés Calderín García1,2　Leandro Azevedo Santos1　Fernando Guridi Izquierdo2　Victor Marcos Rumjanek1　Rosane Nora Castro1

Fabiana Soares dos Santos3 Luiz Gilberto Ambrosio de Souza1　Ricardo Luis Louro Berbara1　著 李　雙4　譯

(1　巴西里約熱內(nèi)盧聯(lián)邦農(nóng)業(yè)大學(xué)土壤系土壤生物學(xué)實驗室　塞羅佩迪卡　RJ　23890-000

2　古巴哈瓦那農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藝研究所化學(xué)系　圣何塞德拉斯拉哈斯　999075

3　巴西弗魯米嫩塞聯(lián)邦大學(xué)農(nóng)業(yè)工程系　尼泰羅伊　RJ　27255-125

4　中國腐植酸工業(yè)協(xié)會　北京　100120)

摘　要：評估了水分脅迫下施用腐植酸(HA)對水稻生長的影響。當(dāng)水稻植株遭受水分脅迫時，施用HA可以降低植物過氧化氫酶活性，抑制根系和葉片的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，維持植物脫落酸(ABA)含量與未脅迫處理基本相同。HA對根系和葉片的水通道蛋白發(fā)揮不同的作用，其中烷基、羧基和羰基結(jié)構(gòu)對植物根系發(fā)揮重要作用。試驗結(jié)果表明，HA的保護(hù)性作用可能是通過獨(dú)立的ABA信號傳導(dǎo)通路，調(diào)控OsTIPs基因表達(dá)，從而激發(fā)HA與植物根系間發(fā)生物理和化學(xué)的相互作用。

關(guān)鍵詞：過氧化物酶　脫落酸　水通道蛋白　腐植酸　水稻

Potentialities of Vermicompost Humic Acids to AlleviateWater Stress in

Rice Plants (Oryza sativa L.)

Andrés Calderín García1,2,Leandro Azevedo Santos1,Fernando Guridi Izquierdo2,Victor Marcos Rumjanek1,Rosane

Nora Castro1,Fabiana Soares dos Santos3,Luiz Gilberto Ambrosio de Souza1,Ricardo Luis Louro Berbara1　write

Li Shuang4　translate

(1 Federal Rural University of Rio de Janeiro,Department of Soil,Soil Biology Laboratory,　Seropédica,Brazil,RJ

23890-000

2 Agrarian University of Havana (UNAH),Department of Chemistry,Agronomy Institute,San José de las Lajas,

Cuba,999075

3 Fluminense Federal University,Department of Agribusiness Engineering,Volta Redonda,Brazil,RJ 27255-125

4 China Humic Acid Industry Association,Beijing,100120)

Abstract:The aim of this study was to assess the effects of applying humic acid (HA)to rice plants under water stress conditions.HA maintained peroxidase activity below the levels found in plants that were under stress without the addition of HA.Lipid peroxidation in the roots and leaves was lower in the treatments with HA compared to the plants that were under stress that were not treated with HA.Plants that were under water stress and treated with HA maintained abscisic acid levels similar to those of the control plants.HA exerted differential effects on the expression of aquaporin in both root and leaf tissues.Alkyl,carboxylic and carbonyl structures predominated in the agglomerated HA at the roots.These results demonstrate that HA exerted a protective effect possibly through signaling mechanism independent of ABA,regulation of OsTIPs genes and potentially initiated by chemical and physical interactions between HA and the plant root system.

Key words: peroxidases;abscisic acid;aquaporin;humic acids;Oryza sativa L.

[收稿日期]　2015-09-16

[譯者簡介]　李雙，女，1983年生，博士，主要從事園林植物遺傳育種研究，E-mail：chaia@126.com。

水分脅迫是最常見和最具破壞性的非生物脅迫之一，通常會造成作物大量減產(chǎn)。水分脅迫條件下，植物體內(nèi)活性氧(ROS)含量可能會增加，當(dāng)ROS達(dá)到一定濃度時，將誘導(dǎo)某些細(xì)胞成分發(fā)生氧化反應(yīng)。

植物體內(nèi)ROS的生成可能會加速對植物的損害，同時提供植物適應(yīng)環(huán)境變化的信號。過氧化氫(H2O2)可以導(dǎo)致植物體內(nèi)產(chǎn)生ROS，并參與植物信號傳導(dǎo)、生長發(fā)育、防御反應(yīng)、根系生長等過程。盡管一些報道表明，H2O2的基本功能是作為一種信號分子，可以反誘導(dǎo)氧化損傷，但其功能的發(fā)揮主要依賴于抗氧化劑、激素及H2O2在細(xì)胞中的含量。

植物對水分脅迫條件的響應(yīng)很大程度上受激素控制，尤其是脫落酸(ABA)，介導(dǎo)植物根系向地上部分傳輸信號。水分脅迫下，細(xì)胞輸入和輸出水分受到嚴(yán)格控制。水分跨膜運(yùn)輸主要是由轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白完成，如水通道蛋白。水通道蛋白也被稱作主要內(nèi)在蛋白(MIPs)，是調(diào)控水分跨膜運(yùn)輸?shù)牡鞍住Ｒ号菽?nèi)在蛋白(TIPs)位于細(xì)胞空泡膜，其同系物具有多種功能。TIPs可以調(diào)控丙三醇、尿素、H2O2的運(yùn)輸，調(diào)控NH4+/NH3以甲基氨和甲酰胺形成運(yùn)輸。水通道蛋白活性受ABA依賴途徑和ABA非依賴途徑調(diào)控，特別是TIPs在水分脅迫下受ABA作用影響更大。

HA影響植物激素和根系生長發(fā)育。近來，HA在次生代謝以及鹽脅迫下對植物的保護(hù)作用被發(fā)現(xiàn)。水稻在水分脅迫下，施用HA可以保護(hù)細(xì)胞膜的穩(wěn)定性。

因此，本研究基于HA的抗氧化防御機(jī)制和定向基因OsTIPs在根系中的表達(dá)，評估蚯蚓糞堆肥HA在水分脅迫(聚乙二醇—PEG)下對水稻的保護(hù)性作用。

1　材料與方法

1.1　蚯蚓糞堆肥HA的特性

根據(jù)腐殖質(zhì)學(xué)會推薦方法，從存放3個月的畜禽糞便堆肥中，提取和純化HA。元素組成使用LECO TruSpec?　CHN測量儀進(jìn)行測定。使用VERTEX 70 FTIR系列分析儀在4000～400cm-1范圍內(nèi)，測定KBr(5mg)/HA(200mg)的傅里葉變換紅外光譜(DRIFT)。

CP-MAS 13C-NMR光譜使用UltraShield NMR測量儀在400 MHz交叉極化脈沖序列、30℃、100.61 MHz測試頻率下測得。疏水性和親水性指數(shù)(HB/HL)之間的比率計算：HB/HL=[(0～46 ppm)+(110～142 ppm)]/[(46～110 ppm)+(142～230 ppm)]。芳香度和脂肪族的計算方法參照Song等(2008)的方法。

利用掃描電鏡(SEM)，通過平面掃描采集HA的形態(tài)圖像。樣品處理方法：在樣品表面涂上一層薄薄的金層(5 nm)，沉積120 s，隨后采用掃描電鏡EVO MA10，在高真空10 kV條件下，分別用25倍、200倍、3000倍的放大倍數(shù)進(jìn)行觀察，結(jié)果見圖1。

圖1　HA掃描電鏡圖
Fig.1 Scanning electron microscopy (SEM)images of HA

注：A為25×，即放大25倍；B為200×，即放大200倍；C為300000×，即放大300000倍。

1.2　試驗材料和植株生長條件

水稻植株(栽培品種日本粳稻)在培養(yǎng)室內(nèi)進(jìn)行培養(yǎng)，光周期為12 h，光照度為250 umol/s m2，相對濕度79%，晝夜溫度28℃/24℃。種子采用2%次氯酸鈉溶液進(jìn)行消毒處理，并用無菌水沖反復(fù)洗。6天后種子發(fā)芽，轉(zhuǎn)入0.4 L含有25% Hoagland營養(yǎng)液的缽中。3天后，營養(yǎng)液濃度增加到50%。植株水分脅迫處理采用28%的甘油二酯(DAG)和含有15%聚乙二醇6000(PEG-6000)的營養(yǎng)液，PEG-6000滲透壓約為-0.82 mPa。24 h后，分別加入20、40、80mg C/L HA至營養(yǎng)液中。試驗共分5個處理：T1(-P-HA)—空白對照，T2(+P-HA)—添加PEG-6000而不添加HA；T3(+P+HA20)—添加PEG-6000和20mg C/L HA，T4(+P+HA40)—添加PEG-6000和40mg C/L HA，T5(+P+HA80)—添加PEG-6000和80mg C/L HA。

1.3　過氧化物酶(POX)活性測定

脅迫處理植株在添加HA后，每4 h進(jìn)行一次POX活性測定，4～24 h間共測定6次。提取方法在Kar和Mishra(1976)、Júnior(2007)方法基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定修改。從根系和葉片中提取100mL酶提取物，添加到2.9　mL的反應(yīng)混合物中，混合物包括磷酸鹽緩沖液(2.5　mM，pH值6.8)、鄰苯三酚(20mm)、H2O2(20mm)。反應(yīng)1 min后，測量470nm、25℃條件下吸光度增加值，以此作為紅棓酚產(chǎn)量。POX活性測定選擇最適的反應(yīng)時間(0.2～0.4 min)，采用摩爾消光系數(shù)2.47mm-1cm-1進(jìn)行測定。

1.4　H2O2含量測定

測定植株葉片和根系的H2O2含量(測定時間為脅迫處理8 h和24 h)。植物組織在液氮中用2.0　mL磷酸緩沖液(50mm，pH 6.5)和1mm羥胺研磨均勻。提取液在4℃、10000轉(zhuǎn)條件下離心15min，收集上清液。取20 μL上清液加到2.0　mL反應(yīng)體系：100 μM　FeNH4(SO4)，25mm硫酸，250 μM二甲苯酚橙，100mm山梨醇。樣品在黑暗中培養(yǎng)，并在560nm處讀取吸光值。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算H2O2含量。

1.5　脂質(zhì)過氧化反應(yīng)評估

丙二醛(MDA)含量測定根據(jù)Dhindsa和Matowe(1981)方法，分別在8 h(POX活性開始增加)和24 h(反應(yīng)結(jié)束)。加入500mg植物組織到6 mL三氯乙酸(10%)中混勻，10000轉(zhuǎn)離心15min。之后，取上清液，加入2 mL硫代巴比妥酸，混勻，加熱(100℃，20min)，迅速冷卻，10000轉(zhuǎn)離心10min。分別讀取450、532、600nm處吸光值，根據(jù)公式計算MDA含量。MDA=6.45×(A532-A600)-0.56×A450。

1.6　ABA含量測定

ABA含量測定根據(jù)Kelen(2004)方法，使用日本島津公司生產(chǎn)的液相色譜儀進(jìn)行測定。測定時間為反應(yīng)后8 h，即POX活性開始增加時。液相色譜儀由電腦控制。色譜柱用十八烷基-C18分析柱(250×4.6mm，5 μm粒徑，日本島津公司生產(chǎn))。

1.7　水稻液泡膜蛋白基因表達(dá)(OsTIPs)

水稻液泡膜蛋白基因表達(dá)測定時間為反應(yīng)后8 h(POX活性開始增加時)。根據(jù)Gao等(2001)方法提取總RNA，用DNaseⅠ酶進(jìn)行消化處理。取1 μg RNA，使用高保真RNA合成cDNA試劑盒，按照使用說明合成cDNA。使用SYBR?　Green PCR試劑盒進(jìn)行實時定量PCR，以脈動蛋白基因(NM_001057621.1)作為陽性對照。引物分別為OsTIP1;1(LOC_Os03g05290)和OsTIP1;2(LOC_ Os01g74450)，OsTIP2;1(LOC_Os02g44080)和OsTIP4;1(LOC_Os05g14240)。實時定量PCR參數(shù)為：95℃預(yù)變性10min，95℃變性15 s，60℃延伸1 min。共40個循環(huán)，60～95℃每增加一個循環(huán)增加0.3℃。以不添加PEG和HA處理(-P-HA)作為空白對照。

2　結(jié)果與討論

2.1　蚯蚓糞堆肥HA的光譜特性

HA的元素組成如下：碳52.22%，氫7.58%，氧36.94%，氮1.85%，硫1.41%，其元素組成與國際腐殖質(zhì)學(xué)會的HA標(biāo)準(zhǔn)相似。HA紅外光譜在頻率為3412.7　cm-1處出現(xiàn)寬而強(qiáng)譜帶(羥基和醇基基團(tuán)的νO-H鍵，νN-H鍵)。頻率為2930cm-1和2851.3　cm-1處分別出現(xiàn)ν脂肪CH2和CH3基團(tuán)的C-H非對稱伸縮振動譜帶。頻率為1714.7cm-1處的振動譜帶為羧羥基團(tuán)νC-O鍵。振動劇烈且波動范圍較寬的譜帶出現(xiàn)在頻率為1650.4cm-1處，為芳香環(huán)的C=C鍵、醌類和酰胺的νC=O鍵(酰胺Ⅰ)。頻率為1542.9　cm-1處的譜帶為酰胺Ⅱ的δN-H和νC=N鍵以及芳香結(jié)構(gòu)的νC=C鍵。頻率為1460.0cm-1和1422.5　cm-1處的譜帶為CH3基團(tuán)的γC-H鍵、酚類的δO-H鍵和νC-O鍵。頻率為1223.6　cm-1處的譜帶為醚類基團(tuán)的νC-O鍵。頻率為1125.4～1034.7cm-1處的譜帶為多糖和類似結(jié)構(gòu)的γC-H鍵。

CP-MAS 13C-NMR光譜測定結(jié)果顯示，HA碳結(jié)構(gòu)中含有22.44%的烷基碳(0～46 ppm)，16.32%的甲氧基和氮烷基碳(46～59 ppm)，11.22%的氧烷基碳(59～91 ppm)，9.18%的二氧烷基碳和芳香結(jié)構(gòu)(91～110 ppm)，21.42%的芳香碳(110～142 ppm)，8.16%的羧基、酰胺和酯類碳(156～186 ppm)，7.14%的氧芳香碳(142～156 ppm)，4.08%的羰基碳(186～230 ppm)。HA芳香族化合物占28.57%，脂肪族占71.42%，HB/HL的比率為0.78。蚯蚓糞堆肥(VC源)HA通常含有大量官能團(tuán)，這已經(jīng)在其他研究中得到證實。CP-MAS 13C-NMR 光譜也表明，HA結(jié)構(gòu)中含有大量的疏水結(jié)構(gòu)(芳香碳和烷基碳)。有報道表明，HA中的疏水結(jié)構(gòu)與擬南芥、玉米、番茄根系生長的刺激作用呈正相關(guān)關(guān)系。Canellas等(2012)研究表明，HA中疏水結(jié)構(gòu)的損失會損害其生物活性。Aguiar等(2012)發(fā)現(xiàn)，更成熟的VC源HA(90天和120天)中HB/HL比率較高，可以更大程度地刺激根系生長。

25倍掃描電鏡結(jié)果顯示，HA的形態(tài)結(jié)構(gòu)包括團(tuán)聚體和層流2種狀態(tài)。200倍掃描電鏡結(jié)果顯示，HA含有粗糙表面，以不規(guī)則、細(xì)長的團(tuán)聚體形式存在，表面擴(kuò)展的小突起表明結(jié)構(gòu)塌陷區(qū)。Senesi等(1996)觀察泥炭HA顯微照片的結(jié)果顯示了一樣的形態(tài)結(jié)構(gòu)。Li等(2011)從VC源中提取的HA也觀察到了這些結(jié)構(gòu)。

2.2　POX活性、H2O2含量和脂質(zhì)過氧化反應(yīng)(MDA)

POX活性在水稻葉片和根系中相似(圖2A、圖2B)?？梢钥闯雒{迫誘導(dǎo)2 h后，樣品中添加HA處理的植株P(guān)OX活性均高于對照，說明在植物體內(nèi)發(fā)生了氧化應(yīng)激反應(yīng)。但是，在脅迫處理8～24 h時，添加HA處理的植株P(guān)OX活性低于+P-HA處理。所有處理在脅迫8 h后POX活性均達(dá)到最高，到24 h時活性保持不變或下降。添加HA處理的水稻植株受到水分脅迫后降低了葉片和根系的POX活性。

與對照相比，H2O2含量在脅迫處理8 h和24 h時明顯增加，證實了PEG-6000脅迫誘導(dǎo)植株發(fā)生了氧化應(yīng)激反應(yīng)(圖2C、圖2D)。+P-HA處理植株葉片和根系H2O2含量在處理8 h和24 h時增加，這可能是POX活性高導(dǎo)致的。脅迫處理8 h和24 h時，3個+P+HA處理葉片中H2O2含量低于+P+HA處理。3個+P-HA處理根系H2O2含量在8 h時均低于+P-HA處理；而在脅迫處理24 h時，僅+P+HA20處理H2O2含量下降。

脅迫處理8 h和24 h條件下，植物葉片和根系中的脂質(zhì)過氧化程度比其他處理高，而最高水平的過氧化反應(yīng)發(fā)生在8 h(圖2E、圖2F)。+P+HA處理與+P-HA處理相比，脂質(zhì)過氧化程度低。葉片脂質(zhì)過氧化作用與對照沒有顯著差異。

試驗結(jié)果表明，雖然+P+HA處理葉片和根系POX活性比+P-HA處理低，但是+P+HA處理的H2O2含量在8 h和24 h時均比+P-HA處理低(除了+P+HA40和+P+HA80處理)，說明脅迫條件下添加HA處理可以降低植株脂質(zhì)過氧化程度。上述數(shù)據(jù)證明添加HA 可以減輕PEG誘導(dǎo)脅迫對植物生長的影響。

Cordeiro等(2011)研究結(jié)果表明，HA可以影響玉米植株抗氧化機(jī)制，包括增加過氧化氫酶(CAT)活性和增加ROS產(chǎn)量。García等(2012)通過對各種抗氧化酶活性分析，包括POX、CAT、抗壞血酸過氧化物酶(APOX)和超氧化物歧化酶(SOD)等，證明了不同濃度的HA可以調(diào)控ROS含量。與脅迫植株相比，VC源HA的保護(hù)功能可以促進(jìn)水稻植株生長。

圖2　POX活性、H2O2含量及脂質(zhì)過氧化MDA含量
Fig.2 POX activity,H2O2　content,and lipid peroxidation measured as MDA content

注：A、B為POX活性，C、D為H2O2含量，E、F為MDA含量；A、C、E為葉片；B、D、F為根系；大寫字母表示在8 h和24 h的值；小寫字母表示不同處理平均值之間在Tukey’s檢驗下的差異，P＜0.05，下同；誤差線代表3個重復(fù)間的標(biāo)準(zhǔn)誤差，下同。

2.3　植物組織ABA含量

不同處理條件下，水稻葉片和根系中ABA含量見圖3。水分脅迫8 h時，+P-HA處理的水稻葉片和根系中ABA含量增加。但是，添加HA處理植株的ABA含量與未經(jīng)脅迫處理相似。結(jié)果表明，水稻植株在水分脅迫條件下，營養(yǎng)液中添加HA可以減少植株體內(nèi)ABA含量，或防止內(nèi)源性ABA含量增加。因此可以推斷，添加HA可以通過ABA非依賴性作用途徑緩解脅迫傷害，因為添加HA不會導(dǎo)致植株ABA含量增加。然而有研究表明，在黃瓜根部施用低濃度HA(5mg C/L)和高濃度HA(100mg C/L)后4 h和72 h，ABA的合成量增加。雖然如此，很少有研究揭示水分脅迫下施用HA的效果及其對ABA合成的影響。在本研究中，添加HA減輕水稻水分脅迫影響很可能是因為誘發(fā)ABA非依賴性作用途徑。

圖3　根系和葉片ABA含量
Fig.3 ABA content in roots and leaves

注：A為根系，B為葉片。

2.4　水稻液泡膜水通蛋白基因表達(dá)

各處理水稻葉片和根系中OsTIPs基因表達(dá)情況見圖4A、圖4B。+P+HA20處理、+P+HA40處理與-P-HA處理結(jié)果相似。+P+HA80處理抑制水稻葉片和根系OsTIPs基因表達(dá)，可能與HA濃度較高有關(guān)。這與García等(2012)研究結(jié)果一致。

圖4　水稻植株中OsTIPs基因表達(dá)
Fig.4 Gene expression of OsTIPs in rice plants.

注：A為水稻根系OsTIPs 基因表達(dá)；B為水稻葉片OsTIPs基因表達(dá)。

有研究證明TIPs基因在植物新陳代謝中具有重要作用。在擬南芥中，AtTIP1;1、AtTIP1;2、AtTIP2;1和AtTIP4;1可以促進(jìn)尿素運(yùn)輸?shù)桨|(zhì)。同樣，擬南芥中沉默基因AtTIP1;1誘導(dǎo)細(xì)胞和植株死亡。TIPs活性受環(huán)境因子調(diào)控，包括水分脅迫條件下通過轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后的路徑調(diào)控。ABA 調(diào)控水通蛋白功能主要通過ABA依賴性信號傳導(dǎo)途徑和ABA非依賴性信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。

水稻植株葉片和根系中OsTIP1s基因表達(dá)受ABA和PEG誘導(dǎo)，OsTIP2;2和OsTIP4;2基因?qū)BA和PEG的響應(yīng)模式相似。本研究中，只有+P-HA處理內(nèi)源ABA含量增加，OsTIP1;2基因表達(dá)少量增加，表明ABA可能調(diào)控AtTIP1;2基因表達(dá)(圖2A、圖2B)。添加20、40mg C/L HA處理，ABA含量和OsTIP1;2基因表達(dá)量與對照處理相似。

2.5　HA與植物根系相互作用的CP-MAS 13C-NMR特征

HA與植物根系之間相互作用非常重要。根據(jù)研究報道，HA在植株根系表面形成聚集層，因此可以減少水分脅迫條件下根系的導(dǎo)水率。本研究結(jié)果表明，HA與植物根系之間具有強(qiáng)烈的相互作用，誘導(dǎo)HA向根系團(tuán)聚(圖5B-a)，這在根系表皮和最年輕的根毛中可以觀察到(圖5B-b)。

植物根系團(tuán)聚的HA與試驗開始時添加的HA表現(xiàn)出不同的光譜特征(圖5A)。根部聚集的HA復(fù)雜程度低于添加的HA。光譜表現(xiàn)出更少的峰，尤其在相應(yīng)的芳香碳和含氧芳烴(110～156 ppm)。此外，最近的研究表明，HA在水稻根系團(tuán)聚具有相似性的光譜特性，不受水分脅迫影響。

團(tuán)聚在植物根系的HA碳原子類型不同(表1)。根據(jù)檢測結(jié)果，在添加HA處理中，直接作用于根系的以烷基(0～46 ppm)、羧基(156～186 ppm)和羰基(186～230 ppm)化合物為主。而團(tuán)聚的HA中二氧烷基(91～110 ppm)、烷基(110～142 ppm)、氧烷基(142～156 ppm)減少。

近來的研究結(jié)果表明，在VC源HA中，甲氧基、芳香烴、氧烷基和羧基混合物對玉米根系生長具有顯著影響，說明溶液中低濃度的HA促進(jìn)根系生長與HA大分子中的疏水性極性分子有關(guān)。本研究的結(jié)果有助于理解這種相互作用關(guān)系。HA水解后釋放有機(jī)酸，通過植物根系和極性生物片段，促使疏水分子團(tuán)聚在根系表面。由于pH值的降低，通過靜電相互作用或者范德華力相互作用，導(dǎo)致釋放疏水片段，并使它們進(jìn)入植物。這種HA與植株根系相互作用的化學(xué)和物理現(xiàn)象，有助于根的功能發(fā)生變化，這通過植物的抗應(yīng)激反應(yīng)機(jī)制和進(jìn)入的生物活性片段已經(jīng)證明。

圖5　HA在植株根系沉淀CP-MAS13C-NMR光譜(A)及HA粘附在根系表面圖像(B)
Fig.5 CP-MAS13C-NMR spectra of the added HA and the HA that precipitated on the roots of the plants(A),and photographs of plant roots with agglomerated HA(B)

注：B中a為HA粘附在根系面；b為HA聚集在根表皮和最年輕的根毛上；c為添加HA的光學(xué)顯微圖像。

表1　不同量HA處理在植株根系團(tuán)聚的 CP-MAS 13C NMR光譜結(jié)構(gòu)相對豐度
Tab.1 Relative abundance of the structures obtained from the CP-MAS13C NMR spectra of the agglomerated HA at the roots of the plants and the added HA

3　結(jié)論

從VC源中分離的HA主要化學(xué)機(jī)構(gòu)是疏水結(jié)構(gòu)。雖然在水脅迫下各種濃度HA處理可以使水稻植株根系中POX活性維持在低于未添加HA處理的水平，但是添加3種濃度HA處理葉片中H2O2含量低于脅迫條件未添加HA處理。在根系中，添加40、80mg C/L HA處理H2O2含量并未減少。添加3種濃度HA處理植株葉片和根系脂質(zhì)過氧化程度較低。水分脅迫下，添加HA處理的植株重建了ABA水平，使植株不受水分脅迫影響，表明HA通過ABA非依賴途徑誘導(dǎo)應(yīng)力。營養(yǎng)液中添加80mg C/L HA處理水稻植株葉片和根系OsTIPs基因表達(dá)量減少。CP-MAS 13C-NMR光譜顯示，根系團(tuán)聚的HA以烷基(0～46 ppm)、羧基(156～186 ppm)和羰基(186～230 ppm)化合物為主，二氧烷基(91～110 ppm)、烷基(110～142 ppm)、氧烷基(142～156 ppm)化合物則較少。植株水分脅迫條件下，很可能通過ABA非依賴途徑作用機(jī)制調(diào)控OsTIPs基因表達(dá)，這些效應(yīng)很可能是由于HA與水稻根系間的物理和化學(xué)作用引起的。

致謝和參考文獻(xiàn)(略)

譯自：Journal of Geochemical Exploration，2014，136：48～54