磺胺类抗生素对玉米幼苗生长、生理及代谢组的影响

摘要：

[目的]研究典型磺胺类抗生素(Sulfonamides,SAs)对玉米幼苗生长、生理及代谢组的影响,为进一步探究玉米对SAs的响应机制提供理论依据.[方法]以玉米品种郑单958和掖单13为试验材料,以不添加SAs为对照(0 mg/L),以终浓度为10、20、30、40和50 mg/L的磺胺甲基嘧啶(SM1)和磺胺二甲基嘧啶(SM2)为处理,测定分析对照及不同处理玉米幼苗的生长和生理指标,并通过气相色谱—质谱联用仪(GC-MS)对玉米幼苗代谢物的含量及种类进行检测.[结果]2种SAs处理后,玉米幼苗的根长、株高、鲜重、干重和叶绿素含量总体上表现出低促高抑的变化趋势.超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性被激活,总体变化趋势为先上升后下降.经GC-MS检测出代谢物共70种,主要为有机酸、氨基酸、糖类及其衍生物和其他代谢物,将筛选到的12种差异代谢物富集到代谢通路上,结果映射得出7条显著的代谢路径:氨酰基-tRNA的生物合成,氰氨基酸代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成,乙醛酸和二羧酸的代谢,甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,异喹啉生物碱的生物合成.[结论]SAs对玉米幼苗生长和生理指标的影响呈低促高抑的效果.高浓度SAs使玉米幼苗生长受抑,光合色素含量降低,遭受氧化损伤,具有不可忽视的生态毒性.氨基酸类代谢物为玉米幼苗响应SAs的关键代谢物.郑单958对SAs的耐性比掖单13强.

关键词：磺胺类抗生素;玉米;生长;生理;代谢组

所属期刊栏目：52

分类号：S513(禾谷类作物)

资助基金：国家自然科学基金41771357

在线出版日期：2022-03-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2977-2985