關于一氧化氮調控根尖細胞壁多糖組分適應水稻耐鋁的作用機制的探究

摘 要：根尖細胞壁多糖組分，是植物成長中營養供應的主要渠道，它與植物果實中營養成分沉淀、植物生長的各個環節之間具有密切聯系，直接影響農作物的收獲情況。基于此，本文結合農業種植的相關理論，著重對一氧化氮調控根尖細胞壁多糖組分適應水稻耐鋁的作用機制進行探究，以達到把握植物成長規律，提升水稻種植產量的目的。

關鍵詞：一氧化氮；根尖細胞壁多糖組分；水稻耐鋁

引言：水稻是我國現代農業種植中主要農作物種類，它具有種植形式多樣、適應性強等特征。研究發現，運用一氧化氮對根尖細胞壁多糖組分能力進行科學調控，在提升水稻種植產量、提升水稻抗病能力中發揮著重要作用。由此，關于一氧化氮調控根尖細胞壁多糖組分耐鋁情況的探究，將為國內水稻種植技術綜合開發與探索提供理論參考。

一、NO能夠有效緩解水稻幼苗受到金屬鋁的影響

（一）根尖發展促進機制

金屬鋁是現代工業生產、農業種植中常見污染物，它不僅會造成城市空氣環境污染，也會導致土地環境受到嚴重破壞。一方面，金屬鋁會增加土壤中金屬元素含量，進而直接出現土壤中金屬含量超標等問題。另一方面，金屬鋁會導致農作物成長中細胞組織發生變化，進而出現細胞變形、細胞異化等問題的發生。NO作為植物成長中重要信號分子，它可通過外部調節，避免植物成長期間出現特殊性變化，保護植物正常成長[1]。

國內農業研究相關部門進行研究發現：有效的在水稻種植期間做好植物耐金屬鋁影響的調節，可有效防止水稻根莖、根尖部分細胞壁受破壞的問題出現，從而也就減少了鋁對水稻種植、收獲情況的影響。如，依據國內實驗人員在對NO調控根尖細胞壁多糖組分耐鋁分析研究結果可知：運用NO作為水稻種植中的耐鋁保護體，可減少每畝水稻中33.18%根尖細胞壁多糖組分發生變化，且水稻根尖部分的生長長度也平均增加了5-7mm。這一數據研究結果，也充分說明了NO在調控根尖細胞壁多糖組分耐鋁調控中的作用。

（二）根尖細胞壁多糖組分種類調控

NO作用于調控根尖細胞壁多糖組分的過程，實現了對水稻中細胞壁多糖組分單核、伊文斯染色體同時進行保護[2]。即，運用NO對水稻幼苗結構處理后，植物細胞壁上的多糖組分結構，會自動形成一個細胞壁保護層。當植物成長期間，根尖直接從土壤中獲取營養，NO保護層可在植物組織與土壤之間形成保護對接體，保護層“清除”細胞營養汲取后多余的金屬元素，從而實現了植物營養供應體系中的多糖保護。這樣過濾式多糖供應保護方式，可最大限度的減少金屬鋁對水稻成長中營養供應的干擾。

如，國內農業技術研究人員，對NO的調控根尖細胞壁多糖組分能力分析時，就分別將兩種水稻實驗育苗（A與B）放置在金屬鋁超標的土壤環境中，然后其中一種（A類）運用NO進行處理，另一種|（B類）進行常規種植。研究結果顯示：運用NO處理過的水稻幼苗在金屬鋁含量超標的土地環境中生長，根尖細胞壁多糖組分的營養供應強度為每周期99.15%，根尖部分正常的單核供應能力為69.11%，伊文斯蘭染色體正常必為69.88%。以上數據結果均與另一組之間形成了鮮明的對比，且研究結果的差異性較大（P<0.05），說明統計學研究結果有意義。

同時，NO調控根尖細胞壁多糖組分期間，也是對額外金屬鋁逐步消解的過程。即，植物根尖部分中細胞組織可在NO的保護作用下，避免直接與土壤中的金屬鋁接觸，而植物細胞壁上的多糖組分過程中，除了按照植物成長營養需求的進行金屬元素供應，也可以借助植物光合作用，逐步分解土壤中的多余的金屬鋁，從而也就實現了對金屬含量超標土壤的凈化，降低鋁對植物生長造成的干擾。

二、NO調控根尖細胞壁多糖組分，調節水稻中的營養成分含量

（一）細胞組織的再生強度調節

NO用于調控根尖細胞壁多糖組分結構，具有強度調節植物多糖組分再生的能力。普通的細胞組織再生，主要是通過細胞分化完成的，而受到金屬鋁影響的植物自身的細胞分化速率會相對減慢，且金屬鋁會導致植物細胞壁的多糖分解能力減弱，進而導致植物成長期間營養供應速率減緩，或者終止，植物自然也就無法達到持續性生長的效果了。運用NO調控根尖細胞壁多糖組分調節后，多糖分解細胞壁外部形成了一層天然的保護屏障，當外部金屬鋁對植物根尖的營養吸收造成干擾時，NO保護層可第一時間進行阻擋，避免細胞組織新生營養供應渠道受阻，繼而起到了促進水稻根尖細胞壁多糖組分新生的能力。

（二）NO調節調控根尖細胞的活躍性

NO用于調控根尖細胞壁多糖組分耐鋁性調節，也在于NO可實現植物細胞壁中SNP分子分裂。SNP是植物細胞壁上多糖再分調節的內源供應條件。若水稻根尖直接接觸到金屬鋁含量超標的土壤，根尖中SNP 分子會受到較大程度的阻礙。而運用NO進行根莖調節時，SNP分子結構內繞過鋁元素，繼續進行營養供應，進而也就達到了保障SNP分子活躍性的目的了。

結論

綜上所述，關于一氧化氮調控根尖細胞壁多糖組分適應水稻耐鋁的作用機制的探究，是現代農業種植技術實踐中探究的理論歸納。在此基礎上，本文通過根尖發展促進機制、根尖細胞壁多糖組分種類調控、細胞組織的再生強度調節、NO調節調控根尖細胞的活躍性四方面分析，明確了一氧化氮調控根尖細胞壁多糖組分的作用。因此，本篇文章的研究內容，將為綠色農業種植技術創新開發提供借鑒。

參考文獻

[1]吳坤.一氧化氮調控根尖細胞壁多糖組分適應水稻耐鋁的作用機制[D].浙江師范大學，2014.

[2]彭友祥.水稻耐鋁突變體篩選和細胞壁組分在鋁毒害機制中的作用[D].浙江大學，2011.

作者簡介：

劉慶（1993-10-31）性別：女；民族：漢；籍貫：河南信陽；學位：碩士研究生；研究方向：植物逆境生理生態.

（作者單位：浙江師范大學地理環境與科學學院）