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外源NO缓解黄瓜、油菜幼苗镉胁迫的生理效应

于肇端

   镉(Cd)是极易富集的重金属元素之一,近年来,随着工业生产的迅猛发展、农业污水灌溉及化肥农药的大量使用,致使我国很多地方土壤中镉含量超标,导致作物生长受抑制,影响产量。黄瓜(Cucumis sativus L.)和油菜(Brassica campestris L.)是我国主要的蔬菜作物,但易发生重金属(如镉)毒害。NO是生物体中的一种重要的氧化还原信号分子,可参与植物生长、发育、抗病、抗逆等生理过程。本试验采用水培的方法,研究了镉对黄瓜和油菜幼苗的伤害抑制机理,并探讨了外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside, SNP)对黄瓜及油菜幼苗镉毒害的缓解效应。主要 研究结果如下: 1.随Cd浓度增加,黄瓜和油菜幼苗生长受到明显抑制,光合色素含量降低;Cd处理使黄瓜净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)下降,而胞间二氧化碳浓度升高,叶绿素荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSII降低,并随着Cd离子浓度的增大,降低程度越严重;丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量随着Cd处理浓度的增大而增加;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性也有不同程度的下降;随着Cd处理浓度的增加POD活性也发生变化,与对照相比,镉毒害黄瓜幼苗的POD活性在低浓度100μmol·L-1时增大,在高浓度的Cd处理时降低,并随着Cd处理浓度的增大,其降低程度越显著,而镉毒害油菜幼苗的POD活性随着Cd处理浓度的增大而增大,结果表明,300μmol·L-1的Cd浓度胁迫效果最为显著。 2.外源NO明显缓解了Cd对黄瓜、油菜幼苗生长的抑制,与Cd处理相比,其株高、茎粗等生长指标明显增大;SNP处理使Cd胁迫下黄瓜、油菜幼苗的光合色素含量显著提高;Pn、Fv/Fo、Fv/Fm升高,ΦPSII也得以缓解;SOD、CAT、POD活性也显著升高;SNP处理降低了Cd胁迫下黄瓜、油菜幼苗的MDA和Pro含量,缓解了Cd胁迫,结果表明,300μmol·L-1浓度的SNP缓解效果最为显著。但SNP的缓解效果还是有一定差异的,说明SNP副产物对幼苗生长也有抑制作用;铁氰化钾SF作为氰化物提供CN-模拟SNP副产物对幼苗的影响,从而也证明了SNP对Cd胁迫的缓解作用。 3.抑制剂(抑制剂1为L-硝基精氨酸(Nitro-L-arginine),抑制剂2为钨酸镁(Magnesium tungstate-325 mesh))的处理,使黄瓜幼苗的株高和茎粗减小;黄瓜幼苗叶片的叶绿素含量明显降低;其叶片荧光参数Fv/Fo、Fv/Fm、ΦPSII显著降低;抑制剂的加入使POD活性明显降低,使MDA和脯氨酸含量增加,这表明抑制剂抑制了SNP对Cd胁迫黄瓜幼苗生长的缓解作用,加重了Cd胁迫引起的活性氧的伤害,可以看出外源NO供体SNP对Cd胁迫的缓解作用。……   
[关键词]:外源NO;Cd胁迫;黄瓜;油菜;幼苗;光合作用;抗氧化酶;缓解效应
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东农业大学2010年