Bethke, Paul C.1, Gubler, Frank2, Jacobsen, John V.2, Jones, Russell L.1
1Department of Plant and Microbial Biology, University of California, Berkeley, USA
2CSIRO Division of Plant Industry, Canberra City, Australia
Tóm tắt
Hạt của Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. và hạt của lúa mạch (Hordeum vulgare L.) đã được sử dụng để xác định ảnh hưởng của oxit nitric (NO) đối với sự nghỉ ngơi của hạt. Hạt của các kiểu hình C24 và Col-1 của Arabidopsis gần như hoàn toàn trong trạng thái nghỉ ngơi khi vừa mới thu hoạch, nhưng trạng thái nghỉ ngơi đó đã bị phá vỡ bằng cách phân lớp trong 3 ngày ở 4°C hoặc bằng cách ngâm hạt với chất cho NO, natri nitroprusit (SNP). Hiệu ứng của SNP đối với sự nghỉ ngơi của hạt Arabidopsis phụ thuộc vào nồng độ. Nồng độ SNP thấp nhất là 25 μM đã làm giảm sự nghỉ ngơi và kích thích sự nảy mầm, nhưng SNP với nồng độ 250 μM hoặc cao hơn đã làm suy yếu sự phát triển của cây con, bao gồm sự phát triển của rễ, và ức chế sự nảy mầm. Sự nghỉ ngơi cũng giảm khi hạt Arabidopsis tiếp xúc với các khí được tạo ra từ dung dịch SNP. Nitrate và nitrite, hai oxit nitơ khác, đã làm giảm sự nghỉ ngơi của hạt Arabidopsis, nhưng cần phải sử dụng nồng độ rất cao hơn so với SNP. Hơn nữa, động học của sự nảy mầm chậm hơn đối với hạt ngâm với nitrate hoặc nitrite hơn so với hạt ngâm với SNP. Mặc dù hạt ngâm với SNP có sự nghỉ ngơi giảm, hạt ngâm với SNP và acid absicic (ABA) vẫn giữ được trạng thái nghỉ ngơi mạnh mẽ. Điều này có thể cho thấy rằng hiệu ứng của hành động ABA đối với sự nảy mầm nằm ở phía sau hành động của NO. Chất làm tiêu hao NO 2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3 oxide (cPTIO) đã làm tăng sự nghỉ ngơi của hạt Arabidopsis không được phân lớp và phân lớp ngắn. Sự nghỉ ngơi của ba giống lúa mạch cũng đã được giảm bớt bởi SNP. Hơn nữa, sự nghỉ ngơi trong hạt lúa mạch đã được tăng cường bởi việc ngâm hạt với cPTIO. Dữ liệu được trình bày ở đây hỗ trợ kết luận rằng NO là một tác nhân phá vỡ sự nghỉ ngơi mạnh mẽ cho hạt và hạt lúa mạch. Các thí nghiệm với chất làm tiêu hao NO gợi ý rằng NO là một chất điều hòa nội sinh của sự nghỉ ngơi hạt.