题目：NO在光延缓小麦立体叶片衰老中的作用及机制研究

植物的衰老（senescence)是指一个器官或整个植株生理功能逐渐衰退，最终自然死亡的过程。叶片衰老是植物叶片发育的最后阶段，由于延缓叶片衰老具有重要应用价值，因而前人对叶片衰老的调控及其机制进行了广泛的研究。光具有显著延缓叶片衰老的作用，这一方面与其影响光合作用有关，另一方面也与光信号在调节衰老中有重要作用有关，然而目前关于光延缓叶片衰老的信号传导途径却知之较少。外源一氧化氮（nitric oxide,NO）处理可以提高抗氧化酶的活性，降低叶片中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的水平，进而延缓植物组织的成熟和衰老。尽管前人的研究已表明光能延缓植物衰老，NO也能延缓植物的衰老，但在光延缓植物叶片衰老的过程中是否有NO的参与及其作用机制如何均未见报道。本论文以小麦离体叶片为材料，通过对植物离体叶片进行光照处理的同时添加NO清除剂血红蛋白（hemoglobine,Hb）、硝酸还原酶（nitrate reductase,NR）抑制剂钨酸钠（sodium tungstate,Na2WO4）和一氧化氮合酶（nitric oxide synthase,NOS）抑制剂NG-氮- L-精氨酸-甲酯（NG-nitro-L-arginine methyl ester,L-NAME）来调控叶片内源NO水平，研究其对叶片衰老相关指标的影响；同时利用NO专一性荧光探针DAF-2DA标记叶片NO，并通过激光扫描共聚焦显微镜技术直接显示光延缓叶片衰老的过程中叶片内源NO水平的变化，旨在揭示光延缓叶片衰老过程中NO的作用及其机制以及NO的酶学来源途径。该研究不仅对阐明光延缓叶片衰老的信号转导机制具有重要的理论意义，还能进一步丰富和完善NO在植物中的作用，同时也对农业生产具有一定的指导价值。
本文的主要结果如下：
1.       与黑暗处理相比较，单纯光照处理下小麦离体叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量均显著
提高，膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量显著降低，说明光能显著延缓离体小麦叶片衰老。光照处理的同时添加NO清除剂血红蛋白(Hb)后，叶绿素和可溶性蛋白含量显著减少，MDA含量明显升高，暗示内源NO参与光延缓植物叶片的衰老。另外，在光照处理的同时添加硝酸还原酶(NR)抑制剂Na2WO4和一氧化氮合酶(NOS)抑制剂L-NAME后，与添加NO清除剂Hb的作用相似，也能显著降低叶绿素和可溶性蛋白含量，而使MDA含量明显升高，暗示光延缓离体小麦叶片衰老过程中NO来源于NR和NOS两条途径。
2.       药理学实验结果暗示光照处理下小麦离体叶片NR和NOS活性明显提高，为了进一步证
实这一结论，对叶片衰老过程中NR和NOS活性的动态变化进行了测定。结果表明：黑暗处理和光处理下NR活性的最高峰值均在12 h，随着叶片衰老时间的延长，黑暗处理和光处理下NR活性均逐渐降低，但光处理下NR活性始终高于暗处理下，且光对NR活性的影响可被NR抑制剂Na2WO4显著抑制；黑暗处理和光处理下NOS活性的最高峰值均在36 h，但光处理下NOS活性始终高于暗处理下，且光对NOS活性的影响也可被NOS抑制剂L-NAME显著抑制。该结果表明光确实促进了NO形成酶NR和NOS的活性，且光照处理初期NO可能主要来源于NR途径，后期可能主要来源于NOS途径。另外，两抑制剂的数据表明实验中所用的Na2WO4或L-NAME的浓度均能分别显著抑制NR和NOS的活性。
3.       内源NO水平的测定结果显示：光处理下小麦叶片内源NO水平明显高于黑暗处理下；
而光处理下添加NO清除剂Hb、NR抑制剂Na2WO4或NOS 抑制剂L-NAME后，小麦叶片NO水平均显著低于单纯光处理组。该结果直接表明光延缓叶片衰老过程中确实促进了NO的形成，且在该过程中NO的生成是通过NR和NOS两条途径。
4.       与黑暗处理相比较，光处理下小麦离体叶片SOD、CAT、POD和APX等保护酶活性显
著升高，而膜脂过氧化产物MDA含量显著降低，说明光延缓小麦叶片衰老与其促进了抗氧化酶活性，降低了植物膜脂过氧化水平有关。光下添加NO清除剂Hb，NR抑制剂Na2WO4和NOS抑制剂L-NAME后，小麦离体叶片的SOD、CAT、POD和APX等保护酶活性较单纯光照处理均显著降低，而MDA含量明显升高，暗示NO参与光延缓小麦叶片衰老与其诱导保护酶活性的提高，进而降低植物膜脂过氧化水平有关。