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烟酰胺对甘蔗锰毒的缓解效应
作者：覃美 肖京林 王晓霞 凌桂芝 唐新莲 黎晓峰j2ee
来源：《热带作物学报》2021年第11期
摘 要：本文揭示锰毒胁迫下甘蔗根分泌烟酰胺及其作用，为解决甘蔗锰毒问题提供依据。采用液质联用技术分离、鉴定甘蔗分泌物中的烟酰胺;采用水培试验方法，在培养液中添加烟酰胺研究烟酰胺对锰毒引起的甘蔗根伸长、胼胝质和活性氧积累及其相关酶活性等
详细的英文的影响。结果液质联用质谱图上显示，甘蔗根系分泌物中存在烟酰胺质谱峰，且锰胁迫条件下烟酰胺信号更强;锰毒胁迫下甘蔗根系伸长受阻、根系活力降低，根尖积累胼胝质，根系中过氧化氢、活性氧及丙二醛含量和超氧化歧化酶、氧化氢酶、抗坏血酸氧化物酶活性显著提高;在锰胁迫下添加于培养液中的烟酰胺显著降低或消除锰的上述影响。可见，过多的锰诱导甘蔗根系分泌烟酰胺，而烟酰胺显著抑制过多的锰对甘蔗生长及过氧化胁迫伤害。
万圣节的英文 关键词：甘蔗;锰毒;烟酰胺;作用
中图分类号：S566.1 文献标识码：A
Abstract： This study revealed the cretion of nicotinamide from sugarcane roots under the stress of mangane toxicity and its role， and provided a basis for solving the problem of mangane toxicity in sugarcane. The liquid-mass spectrometry was ud to isolate and identify nicotinamide in sugarcane exudates. The effects of nicotinamide on root elongation， callo and reactive oxygen species accumulation， and related enzyme activity of sugarcane induced by mangane toxicity were studied by hydroponic
experiments. There were nicotinamide mass spectrum peaks in sugarcane root exudates， and the nicotinamide signal was stronger under mangane stress. Under the stress， the root elongation of sugarcane was blocked and the root activity decread， while the root tip accumulated callo， the contents of hydrogen peroxide， reactive oxygen species and malondialdehyde and the activity of superoxide dismuta， oxida and ascorbate oxida in the roots were significantly incread. Nicotinamide added to culture medium under mangane stress significantly reduced or eliminated the above effects of mangane. It can be en that excessive mangane induces the cretion of nicotinamide from sugarcane roots， and nicotinamide significantly inhibits the damage of excessive mangane to sugarcane growth and peroxide stress.
Keywords： sugarcane; mangane toxicity; nicotinamide; effect
DOI： 10.3969/j.issn.1000-2561.2021.11.036
錳是成土矿物的成分，土壤中锰多以难溶性矿物态存在，但在酸性等条件下大量的锰
溶解到土壤溶液中。植物吸收积累过多的锰后，植物酶系统和功能受到干扰，植物代谢紊乱，正常生长受阻[1-3];形成并积累大量的活性氧，导致膜脂过氧化，多酚氧化形成褐色的醌类物质，叶片组织形成褐斑坏死[2， 4];抑制叶绿素的合成，加速叶绿素的分解，破坏叶绿体结构，光合受阻，叶片黄化[5-7]。因此，锰毒是酸性土壤中作物生长的主要限制因子。甘蔗是我国主要的糖料作物，对我国食糖安全至关重要。本课题组在前期研究发现，华南地区酸性土壤上的甘蔗近年来发生严重的锰毒黄化问题，锰毒已成为制约我国甘蔗生产的主要问题之一[1， 5-7]。
烟酰胺是烟酸的酰胺化合物，作为辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的组成部分，参与各种细胞的代谢过程。烟酰胺（NIC）也是一种天然的抗氧化剂，可以清除自由基，提高植物抗逆性。有研究结果表明，营养液中添加烟酰胺能够促进植物的生长，提高根系活力[8]。外源烟酰胺改善苜蓿、蚕豆对盐胁迫的适应性[9]。最近，Sędzik[10]研究发现，根系分泌的烟酰胺在减轻大麦铅毒害方面发挥重要作用。然而，作为重要作物，在锰胁迫下甘蔗根系是否分泌烟酰胺？烟酰胺在缓解甘蔗锰毒方面是否有积极作用？据查阅文献，有关锰诱导根系分泌烟酰胺的相关研究尚未见报道。因此，本研究对锰胁迫甘蔗根系分泌烟酰胺及其对甘蔗锰毒的影响进行了探讨，旨在为烟酰胺在锰毒作物上的应用及甘蔗育种上提供科学依据。
胃蝇 1 材料与方法
1.1 材料
试验甘蔗品种为‘中蔗1号’。供试材料参照武欣等[11]的方法在温室中育苗，做以下研究的试验材料。根据课题组前人研究，当锰胁迫达0.1 mmol/L时，甘蔗的生物产量已经显著下降，叶绿素含量显著下降，叶片显著发生黄化作用[7，12]。
为收集甘蔗根系分泌物，以已经长至1心4叶的25日龄的幼苗为试验处理材料，将供试幼苗分别在含0（CK）和0.1 mmol/L MnCl2（Mn）的基础培养液中培养，每个处理3个重复，一个重复4株甘蔗幼苗。基础培养液为1/5强度的Hogland营养液，pH 5.5（下同）。2 d后，将营养液更换成用去离子水浸洗根系，反复3～5次。最后，将幼苗转移至去离子水培养。4 h后，收集含根系分泌物的溶液，于旋转蒸发仪浓缩至干。加水溶解浓缩瓶中浓缩物，收集溶解溶液，保存于‒20 ℃冰箱并采用液质联用分析其中的烟酰胺。根系烘干、称重。
西语job
为研究烟酰胺对锰引起的膜脂氧化的影响，以已经长至1心4叶的25日龄的幼苗为试验experience的用法
处理材料，特设置以下处理：0（CK）、0.1 mmol/L MnCl2（Mn）、0.1 mmol/L Mn+0.1 mmol/L烟酰胺（分析纯，购于索莱宝）（Mn+NIC），培养甘蔗幼苗。每个处理设置3个重复，一个重复4株甘蔗幼苗。2 d后，采集+1叶和根系样品，采用以下方法分别测定酶活和膜脂过氧化指标。
为探究锰胁迫处理甘蔗根生长的影响，选取7 d日龄、初生根长势均匀的种茎在溶液的4 L塑料容器中培养。每个种茎记的幼苗为一个重复，每个处理设置12个重复。分别培养在CK、Mn和Mn+NIC处理溶液中。2 d分别测定出生根长度，根系活力、观察胼胝质积累。
1.2 方法
karina smirnoff 烟酰胺：三重四级杆-液质联用法[13]。色谱条件：色谱柱：Waters ACQUITY UPLC HSS T3（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）。柱温：40 ℃。流速：0.3 mL/min。进样量：2 μL。流动相A：0.1%甲酸水;流动相B：甲醇。质谱条件：离子源（105 ℃）：电喷雾离子源;扫描方式：多反应监测（MRM）正离子模式;气体温度：495 ℃;气体流速：300 L/h。烟酰胺监测离子对及质谱参数见表1。
酶活性：取待测0.5 g加入4 mL磷酸缓冲液 （50 mmol/L，pH 7.8，含1 mmol/L EDTA和2%聚乙烯吡咯烷酮）研磨成匀浆，在10 000 r/min低温（4 ℃）离心20 min，上清液用于超氧化物歧化酶（SOD，淡蓝四唑法）、氧化氢酶活性（CAT，过氧化氢紫外线法）、抗坏血酸氧化物酶（APX）活性测定[14]。
过氧化氢（H2O2）含量：采用硫酸钛法测定[14]。
超氧阴离子（O2.‒）含量：采用羟胺氧化法测定[14]。
现状英文
丙二醛含量：硫代巴比妥酸（TBA）比色法[14]。
根系活力测定：氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定[14]。
根伸长率：处理前后分别用直尺测量初生根长，计算相对伸长率：（处理后根长-处理前根长）÷ 处理后根长×100%。
根尖细胞对伊文思蓝的透性：切取0～1 cm根尖，于0.1%的伊文思蓝溶液中染色30 min后，用蒸馏水冲洗根5遍以去除过量的染料。以吸水纸吸干根表面水分后，准确称取0.2
g于含1%十二烷基磺酸钠和50%甲醇溶液中、50 ℃下浸提根中的伊文思蓝。30 min后，吸取提取液，于600 nm下检测OD值，并计算单位重量的根中伊文思蓝的量。
胼胝质：参照丁新伦等[15]的方法稍加修改。处理结束的根尖放入FAA固定液（含10%甲醛、5%冰乙酸、45%乙醇）中固定24 h，固定结束后取出并放置于装有磷酸缓冲液（0.05 mol/L，pH 8.5）的离心管中软化30 min，用0.1%苯胺蓝（溶于0.05 mol/L的磷酸缓冲液，pH 8.5）染色30 min于全自动正置微分干涉荧光显微镜（Axio Image A2，蔡司公司，德国）观察、拍照。显微镜选择503通道紫外激发光观察。
1.3 数据处理
