張 敏, 梁國鵬, 姜春輝, 崔秀敏

(土肥資源高效利用國家工程實驗室， 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，山東泰安 271018)

銅(Cu)是植物正常生命活動所必需的微量營養(yǎng)元素，廣泛參與各種生命活動。同時，銅也是一種重金屬元素，過量的 Cu 會對植物產(chǎn)生毒害作用，如破壞生理結(jié)構(gòu)、 引發(fā)代謝紊亂、 抑制植物生長發(fā)育等問題[1-4]。目前，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，污水灌溉和含銅的肥料及農(nóng)藥的大量使用，導(dǎo)致土壤系統(tǒng)中 Cu 不斷累積，明顯高于其背景值[5]。

一氧化氮(nitric oxide，NO)是廣泛分布于生物體內(nèi)的小分子信號物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn) NO參與植物的生長發(fā)育和對外界脅迫反應(yīng)等多種生理過程。NO 能夠提高逆境脅迫下植物抗性和生物量[6-7]，維持組織結(jié)構(gòu)穩(wěn)定[8]，參與植物激素的調(diào)控，提高植物對過多銅的螯合能力[9]。鐵(Fe)、 鋅(Zn)、 錳(Mn)，作為微量元素亦在植物生命代謝中發(fā)揮著重要作用。如 Fe 元素參與光合作用和固氮過程，并在葉綠素合成中起關(guān)鍵作用; Zn 是植物體 59 種復(fù)合酶的組分或活化劑，并參與生長素代謝; Mn對種子發(fā)芽、 幼苗生長、 花粉管發(fā)育和植物莖的機(jī)械強(qiáng)度均有重要作用[10]。Fe2+、 Zn2+、 Mn2+在植物根系吸收及轉(zhuǎn)運過程中與 Cu2+存在復(fù)雜的相互作用。研究發(fā)現(xiàn)，銅脅迫下，外源 NO 可調(diào)控番茄組織與細(xì)胞內(nèi)過多的銅趨于更合理的分布[11]，勢必也會影響帶有相同電荷的Fe2+、 Zn2+、 Mn2+的宏觀及微域分布。

本文以番茄為試驗材料，采用營養(yǎng)液培養(yǎng)，研究外源 NO 調(diào)控的 Cu 脅迫下番茄幼苗中 Fe、 Zn、 Mn 的累積及亞細(xì)胞分布，探索 Cu 脅迫下外源 NO 介導(dǎo)的番茄的營養(yǎng)機(jī)理。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試番茄(SolanumlycopersicumL.)為“改良毛粉802F1”。Hoagland營養(yǎng)液組成(mmol/L): Ca(NO3)2-4H2O 1.25、 KNO30.5、 NH4NO30.73、 KH2PO40.5、 H3BO34.6×10-2、 Na2MoO42.6×10-3、 MgSO41.0、 EDTA-Fe 2×10-2、 MnCl29×10-3、 ZnSO47.6×10-4，以上試劑均為分析純，用蒸餾水配制。NO和Cu2+的供體及適宜濃度由預(yù)備試驗完成， CuCl2提供Cu2+，硝普鈉[Na2Fe(CN)5、 NO、 SNP購自Sigma公司]提供NO，先用蒸餾水配成200 μmol/L的母液，4℃避光保存，用時按所需濃度稀釋。牛血紅蛋白(Hb，購自Sigma公司)為NO的清除劑。

1.2 試驗設(shè)計

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生物量的測定 處理后第 8 d，移出番茄幼苗，測定各處理植株的株高，并將植株分為根系、 莖、 葉柄、 葉片四部分，用去離子水沖洗干凈，吸水紙吸干表面水分，稱鮮重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用 Fe、 Zn、 Mn 轉(zhuǎn)運因子(transport factor，TF) 計算 Fe、 Zn、 Mn 從根到地上部的運輸特征[14]：

TF=(Cstem+Cleaf+Cpetiole) /Croot

式中： Cstem、 Cleaf、 Cpetiole和 Croot分別表示莖、 葉片、 葉柄和根系中的 Fe、 Zn、 Mn 的累積量。

采用Microsoft Excel軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及繪圖，采用 DPS 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，采用最小顯著差異法(LSD)進(jìn)行多重比較和差異顯著性檢驗(α=0. 05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗生長的影響

從圖 1 可以看出，不同處理下番茄幼苗的生物量和株高均有顯著差異。與對照(CK)相比，Cu 脅迫處理(Cu)下番茄幼苗生物量和株高顯著下降了33.7% 和 23.1%。添加外源 SNP (Cu+SNP)顯著緩解了 Cu 脅迫引起的生長抑制，使番茄幼苗的生物量幾乎恢復(fù)到對照水平，株高雖然沒有恢復(fù)到對照水平，但仍顯著高于Cu 脅迫處理。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，顯著消除了 NO 的緩解效果，說明外源 NO 可以促進(jìn) Cu 脅迫下番茄幼苗的生長發(fā)育。

圖1 外源一氧化氮對銅脅迫下番茄幼苗生物量和株高的影響Fig.1 Effects of exogenous NO on the biomass and height of tomato seedlings under Cu stress

2.2 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗 Fe 含量和累積量的影響

由表 1 可以看出，番茄幼苗各部位的 Fe 含量和累積量變化幅度較大，根系和葉柄的 Fe 含量和累積量最高。不同處理間各部位 Fe 含量和累積量差異顯著。與對照(CK)相比，Cu 脅迫處理顯著降低番茄幼苗根系、 莖、 葉柄和葉片的 Fe 含量，分別減少了 43.6%、 21.5%、 5.5% 和 13.7%。添加外源SNP(Cu+SNP)可顯著提高Cu脅迫下番茄幼苗的Fe含量，根系、 莖、 葉柄、 葉片中Fe含量分別比Cu脅迫處理增加了 262.2%、 35.3%、 29.3%和 16.3%，添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，番茄幼苗莖和葉柄中的Fe含量比Cu+SNP處理降低了15.6%和7.1%，根系和葉片中Fe含量增加了13.3%和 45.5%，均達(dá)到顯著差異水平。

表1 番茄幼苗不同部位的鐵含量和累積量

與 CK 相比，Cu 脅迫處理下，番茄幼苗各部位 Fe 累積量均顯著降低。與 Cu 脅迫處理相比，Cu+SNP 處理顯著提高番茄各部位 Fe 累積量。Cu+SNP+Hb 處理的番茄幼苗莖和葉柄中 Fe 含量顯著降低，根系和葉片中 Fe 含量顯著增加，但仍顯著高于 CK 和 Cu 脅迫處理。

CK 處理的 Fe 轉(zhuǎn)運因子 (TF) 為 1.23，Cu 脅迫處理 TF 為 4.57，添加外源 SNP 使 TF 降低為 1.48，表明外源 SNP 能顯著降低根系中的 Fe 向地上部轉(zhuǎn)運。

2.3 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗 Fe 的亞細(xì)胞分布的影響

表 2 顯示，Cu 脅迫處理與對照(CK)相比，番茄幼苗根系細(xì)胞中細(xì)胞壁的 Fe 含量顯著提高。 添加外源 SNP(Cu+SNP)可顯著提高細(xì)胞器和液泡的 Fe 含量，分別比 Cu 脅迫處理提高了 54.5% 和 133.2%，而細(xì)胞壁的 Fe 含量顯著降低 27.3%，差異均達(dá)顯著水平。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，顯著消除了 NO 的效果，與 Cu+SNP 處理相比，細(xì)胞壁和液泡 Fe 含量顯著降低 35.1% 和 39.4%，而細(xì)胞器的 Fe 含量顯著上升 21. 4%。表明番茄幼苗根系受到 Cu 脅迫后，外源 NO 可以提高細(xì)胞器中的活性鐵，有利于細(xì)胞進(jìn)行正常代謝。

與 CK 相比，Cu 脅迫處理提高了番茄幼苗莖細(xì)胞中細(xì)胞器和液泡的 Fe 含量。Cu 脅迫處理下，莖細(xì)胞中細(xì)胞器和液泡的 Fe 含量分別比CK 提高 49.2% 和 16.6%，而細(xì)胞壁的 Fe 含量顯著降低 52.9%。添加外源 SNP(Cu+SNP) 后，細(xì)胞壁 Fe 含量占莖細(xì)胞 Fe 總含量的比例與 Cu 脅迫處理相比升高 10.6%，細(xì)胞器 Fe 含量所占比例升高 9.1%， 液泡 Fe 含量所占比例降低 19.7%。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，不同亞細(xì)胞的 Fe 含量均顯著降低。

Cu 脅迫處理與 CK 相比，顯著提高番茄幼苗葉柄細(xì)胞中細(xì)胞壁和液泡的 Fe 含量，分別比CK 提高 13.1% 和 15.3%， 而細(xì)胞器的 Fe 含量顯著降低了 19.2%。與 Cu 脅迫處理相比，添加外源 SNP(Cu+SNP)后顯著增加了番茄幼苗根細(xì)胞中不同亞細(xì)胞的 Fe 含量，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡的 Fe 含量分別提高了 30.2%、 43.5% 和 18.8%。 添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡中的 Fe 含量比 Cu+SNP 處理分別降低了 11.3%、 14.9% 和 19.4%。

Cu 脅迫處理下，番茄幼苗葉片細(xì)胞中液泡的 Fe 含量比 CK 提高 8.9%，而細(xì)胞壁和細(xì)胞器則比 CK 分別降低了 11.6%、 20.5%。與 Cu 脅迫處理相比，Cu+SNP 處理的細(xì)胞器和液泡的 Fe 含量分別提高 14.9% 和 15.0% 細(xì)胞壁 Fe 含量降低了 24.0%。Cu+SNP+Hb 處理的細(xì)胞壁和細(xì)胞器的 Fe 含量占葉片細(xì)胞 Fe 總含量的比例，與 Cu 脅迫處理相比分別提高了 5.0% 和 4.3%，液泡的 Fe 含量所占比例下降了 9.3%。

表2 番茄幼苗中鐵的亞細(xì)胞分布

2.4 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗 Zn 含量和累積量的影響

由表 3 可以看出，番茄幼苗各部位的 Zn 含量和累積量變化幅度較大，根系和葉片的Zn 含量和累積量最高。不同處理間番茄幼苗各部位的 Zn 含量和累積量差異顯著。Cu 脅迫處理下，根系、 莖、 葉柄的 Zn 含量分別比 CK 減少了 85.1%、 19.8%、 15.0%，而葉片中 Zn 含量增加了 28.4%。Cu+SNP 處理可顯著提高 Cu 脅迫下番茄幼苗根系、 葉柄和葉片的 Zn 含量，分別比 Cu 脅迫處理下提高了 8.3%、 27.9% 和 17.2%，而莖中 Zn 含量降低了 17.1%。Cu+SNP+Hb 處理的番茄幼苗莖、 葉柄和葉片中的 Zn 含量與 Cu+SNP 處理相比降低 18.0%、 7.4%和 21.3%，而根中的 Zn 含量為 Cu+SNP 處理的 3.83 倍，差異顯著。

Cu 脅迫處理下，番茄幼苗根系和莖的 Zn 累積量比 CK 顯著降低，葉柄和葉片中的 Zn 含量則顯著增加。與 Cu 脅迫處理相比，添加外源 SNP 顯著提高了番茄各部位 Zn 的累積量。添加血紅蛋白后，番茄幼苗根系和葉片的 Zn 累積量顯著提高，而莖和葉柄的 Zn 累積量顯著降低。

CK 處理的 Zn 轉(zhuǎn)運因子(TF)為 0.85，Cu脅迫處理后 TF 為 13.48，添加外源 SNP 使 TF 降低為 11.84，表明外源 SNP 能顯著降低根系中的 Zn 向地上部轉(zhuǎn)運。

2.5 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗 Zn 的亞細(xì)胞分布的影響

與 CK 相比，Cu 脅迫顯著降低番茄幼苗根系不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的 Zn 含量，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡的 Zn 含量分別降低 23.9%、 75.7%和35.9% (表4)。添加外源 SNP(Cu+SNP)可顯著提高液泡的 Zn 含量，比 Cu 脅迫處理提高了 91.1%，細(xì)胞器的 Zn 含量僅提高了 0.7%，而細(xì)胞壁的 Zn 含量降低了 31.9%。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，顯著消除了 NO 的效果，與 Cu+SNP 處理相比，細(xì)胞壁 Zn 含量顯著上升了 95.7%，液泡的 Zn 含量降低 13.4%.而細(xì)胞器的 Zn 含量無明顯變化。

表3 番茄幼苗不同部位的鋅含量和累積量

表4 番茄幼苗中鋅的亞細(xì)胞分布

Cu 脅迫處理比 CK 番茄幼苗莖細(xì)胞中液泡的 Zn 含量有所提高。 Cu 脅迫處理下，番茄幼苗莖細(xì)胞中液泡的 Zn 含量比 CK 提高 17.9%，而細(xì)胞壁和細(xì)胞器 Zn 含量則比 CK 分別降低了 18.7% 和 27.1%。添加外源 SNP 后(Cu+SNP)，細(xì)胞壁和液泡 Zn 含量占莖細(xì)胞 Zn 總含量的比例與 Cu 脅迫處理相比分別升高 3.8% 和 2.8%，細(xì)胞器 Zn 含量所占比例降低了 6.6%。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，不同亞細(xì)胞的 Zn 含量均顯著降低。

Cu 脅迫處理顯著提高了番茄幼苗葉柄細(xì)胞中細(xì)胞壁的 Zn 含量，比 CK 提高 8.8%，而細(xì)胞器和液泡的 Zn 含量分別降低 56.0%、 18. 6%。與 Cu 脅迫處理相比，添加外源 SNP (Cu+SNP)后顯著增加番茄幼苗根細(xì)胞中不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的 Zn 含量，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡的 Zn 含量分別提高了153.8%、 10.7%和71.6%。添加血紅蛋白后，即 Cu+SNP+Hb 處理細(xì)胞壁中 Zn 含量比 Cu+SNP 處理降低 3.0%，但差異不顯著，細(xì)胞器和液泡 Zn 含量分別提高了14.7% 和 51.3%。

Cu 脅迫處理下，番茄幼苗葉片細(xì)胞中細(xì)胞壁和液泡的 Zn 含量比 CK 分別提高了18.2% 和 34.8%，而細(xì)胞器中 Zn 含量降低 25.5%。添加外源 SNP 后，細(xì)胞器和液泡中 Zn 含量比 Cu 脅迫處理分別提高 16.6% 和 86.1%，而細(xì)胞壁中 Zn 含量下降 35.9%。添加血紅蛋白后，細(xì)胞壁和細(xì)胞器的 Zn 含量占葉片細(xì)胞 Zn 總含量的比例與 Cu+SNP 處理相比分別提高了 6.0% 和 6.3%，液泡的 Zn 含量所占比例顯著下降，降低幅度為 12.3%。

2.6 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗 Mn含量及累積量的影響

由表 5 可以看出，番茄幼苗各部位的 Mn 含量和累積量變化幅度較大，番茄幼苗各部位的 Mn 含量和累積量在不同處理間差異顯著。與對照(CK)相比，Cu脅迫處理下，番茄幼苗根系、 葉柄和葉片 Mn 含量分別比對照增加了 15.2%、 20.7%、 29.2%，莖中 Mn 含量減少 39.3%。添加外源 SNP(Cu+SNP)可顯著提高 Cu 脅迫下番茄幼苗根系和莖的 Mn 含量，分別比 Cu 脅迫處理下提高 14.6% 和 40.2%; 但葉柄和葉片 Mn 含量顯著降低了 34.8% 和 30.2%。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，番茄幼苗根系和莖中的 Mn 含量降低了 5.1% 和 18.8%，而葉柄和葉片中的 Mn 含量顯著增加了 72.7% 和27.3%。

表5 番茄幼苗不同部位的錳含量和累積量

與對照相比，Cu 脅迫處理下，番茄幼苗葉柄和葉片的 Mn 累積量顯著增加，根系和莖中的 Mn 累積量顯著降低。與 Cu 脅迫處理相比，添加外源 SNP 顯著提高了番茄根系和莖中 Mn 的累積量，顯著降低葉柄和葉片中 Mn 的累積量。添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，番茄幼苗莖中 Mn 累積量顯著降低，根系、 葉柄和葉片中 Mn 累積量顯著增加。

CK 處理的 Mn 轉(zhuǎn)運因子(TF)為 4.16，Cu 脅迫處理后轉(zhuǎn)運因子為 6.70，添加外源 SNP 使 TF 降低為 6.01，表明外源 SNP 能顯著降低根系中的 Mn 向地上部轉(zhuǎn)運。

2.7 外源 NO 對 Cu 脅迫下番茄幼苗 Mn 的亞細(xì)胞分布的影響

由表 6 可知，與對照(CK)相比，Cu 脅迫顯著降低番茄幼苗根系細(xì)胞中不同亞細(xì)胞的 Mn 含量，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡的 Mn 含量分別降低 65.2%、 47.1%和82.8%。添加外源 SNP(Cu+SNP)可提高細(xì)胞器的 Mn 含量，比 Cu 脅迫處理提高 12.7%，而細(xì)胞壁和液泡的 Mn 含量分別降低 12.2% 和 6.0%。與 Cu+SNP 處理相比，添加血紅蛋白后(Cu+SNP+Hb)，番茄幼苗根系不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 Mn 含量顯著提高，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡的 Mn 含量分別提高了 252.7%、 101.1%和43.6%。

表6 番茄幼苗中錳的亞細(xì)胞分布

Cu 脅迫處理下，番茄幼苗莖細(xì)胞中細(xì)胞壁和細(xì)胞器的 Mn 含量比對照分別提高了 6.4% 和 156.0%，而液泡 Mn 含量降低 2.5%。添加外源 SNP 后，細(xì)胞壁和液泡 Mn 含量與 Cu 脅迫處理相比差異不顯著，而細(xì)胞器 Mn 含量顯著降低 46.2%。添加血紅蛋白后，細(xì)胞壁和液泡 Mn 含量比 Cu+SNP 處理分別降低了 15.7% 和 20.5%，細(xì)胞器 Mn 含量提高 9.4%。

Cu 脅迫處理顯著提高了番茄幼苗葉柄細(xì)胞中細(xì)胞壁和液泡的 Mn 含量，分別比對照提高 27.2% 和 66.8%，而細(xì)胞器的 Mn 含量顯著降低 22.2%。與 Cu 脅迫處理相比，添加外源 SNP 后顯著增加番茄幼苗根細(xì)胞中不同亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的 Mn 含量，細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡 Mn 含量分別提高 18.0%、 2.7%和27.3%。添加血紅蛋白后，細(xì)胞壁和液泡 Mn 含量比 Cu+SNP 處理分別降低了 41.3% 和 15.8%，細(xì)胞器 Mn 含量升高 12.3%。

Cu 脅迫下，番茄幼苗葉片細(xì)胞壁、 細(xì)胞器和液泡的 Mn 含量分別比對照提高 50.8%、 69.8%和2.8%。添加外源 SNP 后，液泡中 Mn 含量比 Cu 脅迫處理提高 11.4%，而細(xì)胞壁和細(xì)胞器 Mn 含量分別下降 43.2% 和 35.1%。添加血紅蛋白后，細(xì)胞器的 Mn 含量占葉片細(xì)胞 Mn 總含量的比例與 Cu+SNP 處理相比提高了 6.3%，細(xì)胞壁和液泡的 Mn 含量所占比例分別下降了 6.0% 和 0.3%。

3 討論與結(jié)論

鐵(Fe)是生物體生命活動中必需的微量元素之一，其參與生物體內(nèi)呼吸作用、 光合作用、 DNA 合成、 氮素同化和固定、 激素合成、 活性氧的形成與消除等重要的生理代謝過程[15]。植物正常生長發(fā)育不僅需要從環(huán)境中吸收充足的鐵，更需要其在植物體內(nèi)高效運轉(zhuǎn)和在器官中合理分布以保證完成生命周期[16]。本試驗中，銅(Cu) 脅迫使番茄幼苗各部位的 Fe 含量和累積量顯著降低。這可能是由于過量 Cu2+存在競爭性抑制根系對 Fe2+的吸收，或者根系積累的大量 Cu2+限制了 Fe2+向地上部運輸。添加外源 SNP 可顯著增加番茄各部位的 Fe 含量，其中根系和葉柄中 Fe 含量和累積量最高。而添加血紅蛋白可使 NO 的緩解效果消除。這可能是因為 SNP 釋放出 NO，調(diào)控質(zhì)膜上 ATPase 等功能蛋白活性，提高了 Cu 脅迫下番茄根系對 K、 Ca、 Fe、 Zn 等離子的吸收，使其在器官間的分配更加趨于合理，以維持胞質(zhì)的離子穩(wěn)態(tài)，從而緩解過多銅的毒害[17]。

研究表明，鋅(Zn)在玉米細(xì)胞內(nèi)的分布特征與其吸收和富集重金屬能力密切相關(guān)[19]。細(xì)胞壁固持和液泡區(qū)隔化在植物對重金屬的解毒、 耐性和超富集方面起著重要作用[20]。本試驗中，Cu 脅迫使番茄幼苗根系 Zn 含量和累積量顯著降低，葉片 Zn 含量和累積量顯著提高。添加外源 SNP 可顯著促進(jìn)根系 Zn 的吸收和累積，提高葉片 Zn 含量和累積量。而添加血紅蛋白可使 NO 的這種作用被削弱。說明正是由于 SNP 釋放的 NO 作用于根系細(xì)胞質(zhì)膜的磷脂雙分子層，維持質(zhì)膜正常的離子選擇性，促進(jìn)根系對 Zn 的吸收，緩解質(zhì)膜受過多 Cu 的毒害[21-22]。另外，NO 作為信號分子參與抗逆信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，保護(hù)植物細(xì)胞免受逆境脅迫的損傷，提高根系和葉片細(xì)胞對 Zn 的吸收和富集[23]。

鋅(Zn)在植物細(xì)胞的不同部位和細(xì)胞器中含量分布不一，胞內(nèi)區(qū)室化分隔有利于保證缺鋅和高鋅脅迫下植物維持正常的生理代謝[24]。Ma等[25]研究顯示，在天藍(lán)遏藍(lán)菜(Thlaspicaerulescens)的葉片中，77% 的鋅主要儲存在原生質(zhì)體，其中 91% 的鋅出現(xiàn)在液泡中。本試驗中，鋅主要集中在根系和莖的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，少量鋅存在于葉片和葉柄中。Cu 脅迫處理后，Zn 的亞細(xì)胞分布受到 Cu 脅迫處理的影響，根系各亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)和各部位細(xì)胞器中 Zn 含量顯著降低，而葉片和葉柄細(xì)胞壁中 Zn 含量小幅提高，另有部分 Zn 含于莖和葉片的液泡中。添加 SNP 可顯著增加各部位液泡、 細(xì)胞器的 Zn 含量，降低根系和葉片細(xì)胞壁 Zn 含量。表明外源 NO 能促進(jìn) Zn 在番茄體內(nèi)的吸收和分布，并且影響 Zn 在細(xì)胞器和液泡內(nèi)的積累，提高各部位細(xì)胞器對 Zn 的需求以及液泡中有機(jī)酸、 氨基酸和花青素等對過量 Zn 的儲存[26]。

作為植物生命活動所必需的微量元素之一，錳(Mn)過量或缺乏，導(dǎo)致葉綠素合成減少、 光合作用受阻、 活性氧累積和體內(nèi)激素失衡，導(dǎo)致生長受阻，尤其是葉部和根尖分生區(qū)的生長受到明顯的抑制[27]。Xu等[28]利用同步輻射X-射線熒光光譜(synchrotron radiation X-ray fluorescence，SRXRF)微探針對商陸(PhytolaccaacinosaRoxb)根系、 莖和葉片中錳分布的分析結(jié)果表明，葉片是錳累積的主要器官，而根系、 莖和葉片的維管組織中存在高濃度的錳，有利于其長距離運輸和向葉片不同組織中分配。根系主要通過有機(jī)酸的螯合作用促進(jìn)植物對 Mn2+的轉(zhuǎn)運解毒，同時能夠?qū)⑦^量的 Mn2+分隔在細(xì)胞壁中; 葉片可通過酚類物質(zhì)或有機(jī)酸螯合 Mn2+，并將其分隔在葉片表皮細(xì)胞和葉肉細(xì)胞的液泡中[29]。本試驗中，Cu 脅迫使番茄幼苗葉柄和葉片的 Mn 含量和累積量顯著提高，莖中 Mn 含量和累積量顯著降低，根系 Mn 含量顯著升高。添加 SNP 可顯著增加根系和莖中 Mn 含量和累積量，降低葉柄和葉片中 Mn 含量和累積量。添加血紅蛋白后 NO 的這種作用被減弱。表明銅脅迫下，外源 NO 可能介導(dǎo)了抗氧化酶保護(hù)系統(tǒng)，清除根尖細(xì)胞活性氧(ROS)引起的氧化損傷，保護(hù)細(xì)胞膜免受重金屬脅迫的傷害，增強(qiáng)根系中有機(jī)酸(尤其是草酸、 檸檬酸)對過量 Mn2+的螯合，同時，促進(jìn)葉柄和葉片中 Mn 向莖中轉(zhuǎn)運，提高莖中 Mn 的補(bǔ)給，緩解 Cu 毒害[30-31]。

從番茄幼苗各部位及亞細(xì)胞中Fe、 Zn、 Mn含量和累積量的分布來看，同正常營養(yǎng)液處理相比，外源NO在Cu脅迫逆境下可以顯著提高Fe、 Zn、 Mn的選擇性吸收，調(diào)控番茄幼苗各部位及亞細(xì)胞中Fe、 Zn、 Mn的合理分布，維持胞質(zhì)離子穩(wěn)態(tài)和礦質(zhì)營養(yǎng)元素平衡，緩解銅脅迫，保證番茄幼苗正常的生理代謝。

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