宁夏枸杞幼苗叶片中抗氧化酶及游离氨基酸对镉胁迫的响应
2021-03-25梁昕昕辛亚平贾雪闫兴富魏玉清赵会君
梁昕昕,辛亚平,贾雪,闫兴富,魏玉清,赵会君
北方民族大学生物科学与工程学院国家民委生态系统建模及应用重点实验室,银川 750021
镉(cadmium, Cd)是一种毒性较强的重金属,通过农药化肥等农艺措施进入土壤,进而向植物体内迁移,不但影响植物的生长发育,而且可以通过食物链向人体迁移,影响人体健康。Cd在植物体内的累积会导致植物组织器官的形态改变[1-4],刘家豪[1]研究发现,随着Cd浓度的增加,水稻叶肉细胞细胞膜系统被破坏,出现质壁分离等现象;胡炎[2]发现Cd处理下的东南景天茎韧皮部细胞质壁分离,细胞器变形;韩盼盼[3]发现Cd胁迫严重破坏了龙葵叶肉细胞的结构,细胞壁断裂,细胞器受损;李仕友[4]发现Cd胁迫的万年青叶片组织明显被破坏。因此,研究Cd胁迫下植物叶片的形态组织变化,可以反映出植物对Cd的耐受适应性。Cd在植物体内的累积诱导产生并累积了大量的活性氧物质,打破了细胞内的氧化还原平衡机制,影响着植物体内的抗氧化酶即过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)的活性[5-7]。杨叶萍等[8]发现Cd胁迫下苎麻体内的SOD、POD与CAT活性增加与Cd的耐受性呈显著相关,因此研究Cd对植物抗氧化酶活性的影响,有助于揭示植物抗逆生理机制。
逆境环境下,氨基酸也参与了植物的抗逆反应[9-14],比如甘氨酸(glycine, Gly)能够增加植物对磷钾的吸收,提高植物的抗逆性,苏氨酸(threonine, Thr)和丙氨酸(alanine, Ala)能够抵抗植物根际病害,脯氨酸(proline, Pro)能调节植物水势,能引起渗透压下降,精氨酸(arginine, Arg)具有贮藏氮元素营养的功能[10-12]。……
