Melatonin improves K+ and Na+ homeostasis in rice under salt stress by mediated nitric oxide

平衡 一氧化氮 水稻 化学 盐度 内生 褪黑素 生物化学 生物 细胞生物学 内分泌学 生态学 基因 有机化学
作者
Feiyu Yan,Haimin Wei,Weiwei Li,Zhenghui Liu,She Tang,Lin Chen,Chengqiang Ding,Yu Jiang,Yanfeng Ding,Ganghua Li
出处
期刊:Ecotoxicology and Environmental Safety [Elsevier]
卷期号:206: 111358-111358 被引量:80
标识
DOI:10.1016/j.ecoenv.2020.111358
摘要

Rice (Oryza sativa L.) productivity is greatly affected by soil salinity and melatonin (MLT) has long been recognized as a positive molecule that can alleviate the damage caused by salt. Here, the role of nitric oxide (NO) in the regulation of salt tolerance by MLT was investigated in rice. MLT pretreatment increased the fresh and dry weight of rice seedlings under salt stress. Its beneficial effects include less relative electrolyte leakage (REL) and better K+/Na+ homeostasis. MLT increased the activity of nitric oxide synthase (NOS). The polyamines (PAs) content and the utilization of arginine were also increased, thereby increasing NO content in salt-stressed rice seedlings. Pharmacological approach showed that NO, as a necessary downstream signaling molecule, was involved in the regulation of MLT on the K+/Na+ homeostasis of rice. Under salt stress, MLT improved the H+-pumps activities in plasma membrane (PM) and vacuole membrane (VM) in roots, MLT also increased the ATP content of rice roots by increasing the NO content of rice. Thus, the efflux of Na+ and the influx of K+ were promoted. When endogenous NO was scavenged, the regulation of K+/Na+ homeostasis by MLT was blocked. Therefore, MLT mediated K+/Na+ homeostasis of rice under salt stress by mediating NO.
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