镉硫交互对小白菜生长生理特性和镉含量的影响

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本研究采用两种培养方法及不同浓度镉硫处理,探讨镉硫交互对两种不同基因型小白菜生长发育、抗坏血酸-谷胱甘肽循环、镉吸收积累差异及抗氧化特性的影响,可望为蔬菜无害化栽培及镉污染治理提供依据。主要结果如下:1.采用水培试验研究了不同镉硫水平对小白菜叶片中抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环和植物络合素含量的影响。结果表明,适度增硫降低了镉胁迫下小白菜叶片中过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量,提高AsA-GSH循环中关键酶的活性,抗氧化物质和植物络合素的含量。低镉(5μmol·L-3)水平下,随着硫浓度的增加,小白菜叶片中H2O2的含量显著下降,MDA含量先降后升,谷胱甘肽还原酶(GR)活性,抗氧化物质及植物络合素含量持续升高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)及AsA含量呈先升后降的趋势。高镉(50μmol·L-3)水平下,随着硫浓度的增加,小白菜叶片中的H2O2和MDA含量均先降后升,AsA-GSH循环关键酶活性,抗氧化物质及植物络合素含量均呈先升后降趋势。表明适度增硫处理能维持小白菜叶片AsA-GSH循环快速有效地运转,增加植物络合素的合成,保持较强的抗氧化物质的再生能力和重金属螯合解毒能力,对降低镉胁迫伤害具有重要作用。2.采用盆栽试验,研究了外源硫(0,90mg·kg-3)对镉(0,1,5,10mg·kg-3)诱导不同镉耐性小白菜生长抑制和氧化胁迫及镉吸收积累的改良效果。与对照相比,1mg·kg-3镉对镉耐性品种矮抗青生长的抑制作用不显著,叶绿素、O2.–和MDA含量变化不大,可以维持较高的抗氧化酶活性。1mg·kg-3镉处理对七宝青生长的抑制作用较显著。与对照相比,10mg·kg-3镉处理下,两种小白菜的生长均明显受到抑制,植株干重,株高,叶绿素含量明显降低,抗氧化酶活性降低,叶片中O2.–,MDA含量增加,体内的镉含量显著增加。与单镉处理相比,镉硫交互可以增加地上部和根的生物量,降低叶片中O2.–,MDA含量,对生长和抗氧化酶的活性有恢复作用。镉硫交互增加了根中的镉含量,但是显著地降低镉在小白菜地上部的积累。镉胁迫和镉硫交互均显著增加了两种小白菜叶片中的植物络合素(PCs)含量,且矮抗青的增加幅度大于七宝青的增加幅度。上述结果证实,土壤中硫的充分供应,可以通过保护抗氧化酶的活性,增强抗氧化能力,抑制镉的运输来降低镉的毒性,有效地提高植物对镉胁迫耐性提高小白菜对镉的耐性,保护小白菜生长。
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