水楊酸和鈣對鎘脅迫下玉米毒害修復(fù)的生理生態(tài)基礎(chǔ)研究.pdf

1、采用溶液培養(yǎng)方法,研究了不同濃度外源水楊酸(SA)和鈣(Ca)對鎘(Cd)脅迫下玉米幼苗的生長、光合色素的變化、葉硝態(tài)氮的積累及根系抗氧化系統(tǒng)酶活性的影響。鎘脅迫抑制了玉米的生長發(fā)育和葉綠素合成,使硝態(tài)氮在葉中累積,同時影響了根系的抗氧化系統(tǒng)。應(yīng)用50-250μmol·L-1濃度范圍外源SA,玉米的株高分別增加了9.4％、26.0%和13.5%;生物量分別增加13.5%、27.0%和13.5%;葉綠素含量與脅迫情況下相比可提高81.3%

2、、115.2%和45.9%,50μmol·L-1SA可降低葉中硝態(tài)氮的含量30%,維持了氮素代謝過程的良好進(jìn)行。外源50-250μmol·L-1SA可將玉米根系過氧化物酶(POD)活性減小至0.026min·mg,POD和超氧化歧化酶(SOD)的活性與無Cd脅迫下的酶活性無顯著差異,降低了Cd脅迫對質(zhì)膜氧化系統(tǒng)的傷害。但外源SA對Cd脅迫的修復(fù)緩解作用受濃度的影響較大,低濃度的SA具有良好的修復(fù)效果,高濃度的SA反而影響了光合色素的合成

3、以及酶的活性,抑制了玉米的生長。經(jīng)過濃度為100-200mg·L-1外源Ca處理,玉米的株高分別增加了5.3cm和10.5cm,生物量分別增加了0.07kg和0.17kg;濃度為100-400mg·L-1Ca使葉綠素分別升高了23.8%,113.9%,63.5%(Cd為10μmol·L-1)和55.1%,194.0%,168.1%(Cd為40μmol·L-1);在100mg·L-1Ca處理下,使玉米硝態(tài)氮含量降至最低,有效地緩解了由Cd

4、引起的硝酸鹽轉(zhuǎn)化受阻的情況。綜合考慮光合色素、氮素代謝和氧化脅迫,具有良好修復(fù)作用的外源SA濃度為50-100μmol·L-1,Ca濃度為100-200mg·L-1。
　　在分析了外源SA和Ca緩解玉米鎘毒機(jī)理和實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上,研究了對受Cd脅迫的玉米采用不同的分根培養(yǎng)方式的緩解作用。實驗結(jié)果表明,處理后20d,T1處理下的株高和生物量卻顯著低于對照,分別為對照的74.6%和51.5%。對于單側(cè)根受Cd脅迫另一側(cè)(無Cd)加入緩

5、解物質(zhì)SA的T3處理,其株高和生物量為60.3cm和0.15kg,分別為對照的0.73倍(株高)和0.45倍(生物量);而對于單側(cè)根同時加入Cd和SA,另一側(cè)為全營養(yǎng)液的處理T2與對照的株高和生物量無顯著差異。說明雖然有Cd側(cè)根系吸收的Cd對玉米造成了毒害作用,但無Cd側(cè)根并沒有因具有優(yōu)勢條件為這種毒害癥狀帶來有效的緩解作用。表明在無Cd側(cè)根部加入外源SA對玉米因Cd引起的生長抑制無有效的緩解作用,只有同側(cè)加入Cd和SA才能表現(xiàn)出顯著的