山桃幼苗响应镉胁迫的生理机制研究

摘要：

为探究山桃(Amygdalus davidiana)幼苗响应镉(Cd)胁迫的生理机制,通过盆栽试验研究了山桃幼苗在10 mg· kg-1Cd处理后1、15、30、90 d的生理响应和富集特征.结果 表明,山桃幼苗叶片O2-和丙二醛(MDA)相对含量随Cd处理时间的延长而上升,叶绿素a含量、叶绿素b含量、净光合速率(Pn)则逐渐降低.叶绿素a/b值在Cd处理后1～15 d上升,而在30～ 90 d下降,表明Cd处理前期对叶绿素b的影响较大,而后期主要影响叶绿素a的合成.Mg、Mn元素相对含量随Cd处理时间延长而显著降低,而Cu、Fe含量上升,表明Cd胁迫诱导的山桃幼苗叶绿素合成受限和Pn的降低与Mg、Mn的降低紧密相关,这是由于Mg、Mn分别参与叶绿素合成和光系统Ⅱ(PSII)反应过程.超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性在Cd处理1～15d显著上升,30～ 90 d则逐渐降低;过氧化物酶(POD)活性则在处理1～15 d无显著性差异,在30～ 90 d显著上升;谷胱甘肽还原酶(GR)活性、还原型谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量均随着Cd处理时间的延长显著上升;ATP硫酸化酶活性和半胱氨酸含量均随着Cd处理时间的延长而显著上升,硫醇代谢物非蛋白硫醇(NPT)和植物螯合素(PCs)在Cd处理前期(1～ 15 d)差异不显著,而在30 d后显著上升.综上,山桃幼苗在Cd处理前期主要发挥抗氧化酶(SOD、CAT)的功能,并促进抗氧化物质(GSH、AsA)的合成,而Cd处理后期,则以POD、GSH、AsA的功能为主,并增强NPT和PCs的合成,从而促进Cd向液泡中转移,这与Cd处理后期液泡中Cd含量增加的变化趋势一致.本研究结果为山桃可作为重金属植物修复材料提供了理论依据.

关键词：镉胁迫、山桃、生理机制、抗氧化酶、液泡

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资助基金：2018年国家大学生创新创业训练计划项目201838013;榆林市科技局产学研合作项目2015CXY-03

在线出版日期：2019-09-09（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：2068-2076