外源乙烯对镉处理下玉米幼苗生理代谢的影响

外源乙烯对镉处理下玉米幼苗生理代谢的影响

论文摘要

为探讨外源乙烯缓解玉米(Zea mays)幼苗镉(Cd)毒害的生理机制,通过水培试验研究了Cd处理下,外源乙烯对玉米幼苗相关生理指标与Cd的亚细胞分布的影响,以不做任何处理为空白对照,以Cd处理和(NH4)2SO4处理为试验对照。结果显示,相对Cd处理,乙烯和(NH4)2SO4处理可显著降低Cd胁迫下玉米幼苗H2O2和丙二醛(MDA)含量,使净光合速率分别提升1.23倍和1.22倍;显著降低抗氧化物酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]活性,抗氧化物质[抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)]含量则显著上升。另外,相对于Cd处理,乙烯+Cd处理可使玉米幼苗ATP硫酸化酶活性、谷胱甘肽还原酶(GR)活性、半胱氨酸和还原型谷胱甘肽(GSH)含量分别上升54.43%、27.93%、50.77%和49.85%,而对非蛋白硫醇(NPT)和植物螯合素(PCs)含量无显著性影响。在乙烯+Cd处理的基础上添加GSH合成抑制剂BSO(buthionine sulfoximine)可导致玉米叶片GSH含量显著降低, H2O2含量上升,光合速率下降。外源乙烯可显著降低Cd胁迫下玉米叶片Cd含量,而显著提升根部细胞壁和液泡中Cd含量。因此,外源乙烯一方面通过提升玉米叶片GSH和AsA含量,增强叶片非酶促抗氧化能力,而非通过抗氧化酶促反应和NPT、PCs的螯合作用;另一方面则通过根细胞壁的固定作用和液泡区室化作用,减少Cd向玉米叶片中的转移,从而缓解Cd毒害。研究结果可为乙烯作为潜在的作物重金属拮抗剂提供理论依据。

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 供试材料与试验设计
  •   1.2 测定项目与方法
  •     1.2.1 H2O2与丙二醛 (MDA)
  •     1.2.2 光合作用参数
  •     1.2.3 相关酶活性
  •     1.2.4 抗氧化物质和硫代谢物含量
  •     1.2.5 Cd在植物组织的含量和亚细胞分布
  •   1.3 数据统计
  • 2 结果与分析
  •   2.1 外源乙烯和 (NH4) 2SO4对Cd胁迫下玉米幼苗氧化胁迫和光合作用的影响
  •   2.2 外源乙烯和 (NH4) 2SO4对Cd胁迫下玉米幼苗抗氧化酶活性和抗氧化物质含量的影响
  •   2.3 外源乙烯和 (NH4) 2SO4对Cd胁迫下玉米幼苗硫代谢的影响
  •   2.4 BSO对外源乙烯诱导的玉米Cd耐受性的影响
  •   2.5 外源乙烯对玉米体内Cd含量与亚细胞分布的影响
  • 3 讨论与结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘娟,赵欢蕊,刘永华,王镜惠

    关键词: 乙烯,玉米,生理机制,幼苗

    来源: 中国生态农业学报(中英文) 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅰ辑

    专业: 环境科学与资源利用,植物保护,农作物

    单位: 榆林学院生命科学学院,榆林学院化学与化工学院

    基金: 国家自然科学基金项目(31760209),陕西省教育厅专项科学研究计划项目(17JK0898),榆林学院博士科研启动基金(16GK08)资助~~

    分类号: X503.231;S513

    DOI: 10.13930/j.cnki.cjea.180915

    页码: 757-765

    总页数: 9

    文件大小: 596K

    下载量: 158

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