H2O2预处理下两种桉树幼苗根尖抗氧化系统对Al胁迫的响应

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桉树原产地为澳大利亚,是桃金娘科(Mytaceae)桉属(Eucalyptus)的常绿大乔木。桉树树形因高大优美、四季常绿、养护成本低、耐瘠薄、生长速度快、材质较好等优点已成为理想的园林绿化和经济造林之树种一,对区域经济和环境治理有着重要作用。我国主要桉树生长地区主要分布在华南和西南区域。全球大约有一半的潜在可利用耕地土壤p H在5.5以下,铝毒(Aluminum)是影响植物生长的主要因素之一,而根尖则是植物受到逆境胁迫的初始位点。本研究以2种不同的桉树(尾巨桉:Eucalyptus urophylla×E.grandis;粗皮桉:Eucalyptus pellita)为试验材料,采用水培方式研究0.2 m M H2O2预处理对Al3+(120 mg/L)胁迫下两种根尖ROS代谢和抗氧化系统的影响。为南方酸性土壤上桉树人工林的保护与开发利用和种质资源的保护提供科学依据。主要研究结论如下:1、24h Al3+(120 mg/L)胁迫下尾巨桉和粗皮桉在水培根的生长都受到不同程度的抑制,表现为相对根系伸长率变小,且粗皮桉幼苗的水培根系相对伸长率显著小于尾巨桉。2、通过筛选适宜H2O2浓度发现0.2m M H2O2预处理能够缓解Al3+(120mg/L)处理对桉树根系产生的胁迫,表现为相对根系伸长率较其他浓度的H2O2升高,根系活力增强。3、0.2 m M过氧化氢预处理下,Al3+(120 mg/L)处理组的尾巨桉和粗皮桉水培根尖的H2O2含量、O2-含量和MDA含量、Evans blue吸收量显著低于无H2O2预处理组,说明外源H2O2预处理可降低两种桉树根尖的上述指标,降低Al胁迫带来的伤害,维持自身的膜脂过氧化程度和细胞膜完整性。4、0.2 m M过氧化氢预处理下,Al3+(120 mg/L)处理组的尾巨桉和粗皮桉水培根尖的CAT、APX、POD、SOD、GR、GPX、MDHAR、DHAR等酶活性均有不同程度的升高,说明了外源H2O2添加下,尾巨桉和粗皮桉在受到铝毒胁迫时,表现出一个较高水平的抗氧化酶活性来抵御逆境胁迫。5、在As A-GSH循环中发现:尾巨桉和粗皮桉总抗坏血酸(TAs A)含量、脱氢抗坏血酸含量(DHA)和还原型/总抗坏血酸比值在各处理组间(包括对照)无显著差异;同时,在受到铝胁迫时,尾巨桉根尖的GSSG含量、粗皮桉根尖的GSH/GSSG比值与对照组相比显著增加,但Al3+(120 mg/L)胁迫下粗皮桉的GSSG含量却显著低于对照。0.2m M过氧化氢预处理下,Al3+(120 mg/L)处理组的尾巨桉和粗皮桉根尖As A含量、粗皮桉GSH/GSSG比值与单一120 mg/L Al3+处理组(无H2O2预处理)相比显著增加。6、本试验中发现,Al3+(120 mg/L)处理后尾巨桉和粗皮桉的DPPH和FRAP显著高于对照组,尾巨桉的DPPH和FRAP都显著高于粗皮桉,表明了尾巨桉对于铝胁迫的抗性强于粗皮桉。各处理的主成分得分也表明,尾巨桉对铝胁迫有更强的抗性,0.2 m M的H2O2浓度对缓解尾巨桉所受铝胁迫的作用更显著。
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