铜胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性与凹凸棒黏土的缓解作用

论文摘要

为探究黄芪幼苗对铜离子(Cu2+胁迫的耐性机理以及凹凸棒黏土对Cu2+污染的缓解作用,研究了不同浓度CuSO4（2～20mmol/L）胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性与凹凸棒黏土的缓解作用.结果表明,2mmol/LCuSO4胁迫使得根系Cu2+含量、H2O2（过氧化氢）含量、MDA（丙二醛）含量分别较对照显著上升1.82倍、1.04倍、2.14倍.CuSO4胁迫浓度达8mmol/L时,根系SOD（超氧化物歧化酶）活性、根尖膜损伤程度和叶片Cu2+含量分别较对照显著上升1.13倍、1.12倍和2.62倍;同时,叶片PSⅡ（光系统Ⅱ）实际光化学效率[Y（Ⅱ）]、光化学淬灭系数（qP）、PSⅡ电子传递速率（ETR）和叶绿素含量较对照分别显著降低22.88%、24.44%、21.49%和28.31%,而NPQ和qN （非光化学荧光猝灭系数）则较对照分别显著上升2.35倍和1.58倍.根系POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量在8mmol/LCuSO4处理下达到最高值后呈下降趋势.CuSO4浓度为15～20mmol/L时,根系APX活性和叶片光适应下PSⅡ潜在最大光化学效率（Fv’/Fm’）,以及幼苗全株鲜重、全株干重、地下部鲜重、地下部干重较对照显著下降.在非CuSO4胁迫条件下,基质中凹凸棒黏土的存在使得幼苗根系MDA含量较对照显著降低15.93%,但未对其它所测生理学指标产生显著影响;在20mmol/L CuSO4胁迫条件下,基质中凹凸棒黏土的存在使得幼苗根系和叶片中Cu2+含量分别显著下降30.78%和23.12%;同时显著缓解了20mmol/L CuSO4胁迫对根系活性氧水平、抗氧化酶活性、膜脂质过氧化程度、根尖膜损伤程度、可溶性蛋白和可溶性糖含量,叶片PSⅡ光化学活性和叶绿素含量的不良影响,以及对幼苗生长的抑制作用.研究结果表明,培养基质中凹凸棒黏土的存在能够显著降低幼苗组织中Cu2+的生物有效性,继而缓解CuSO4胁迫对黄芪幼苗的生理学毒性作用.

论文目录

• 1 材料与方法
•   1.1 植物材料的培养
•   1.2 材料处理及方法
•   1.3 Cu2+含量的测定
•   1.4 生长指标测定
•   1.5 可溶性蛋白、可溶性糖含量的测定
•   1.6 过氧化氢（H2O2）含量的测定、抗氧化酶（SOD、POD、CAT、APX）活性与丙二醛（MDA）含量的测定
•   1.7 根尖膜损伤程度的测定
•   1.8 叶片叶绿素荧光参数与叶绿素含量的测定
•   1.9 统计学分析
• 2 结果与分析
•   2.1 CuSO4胁迫下黄芪幼苗根系和叶片中Cu2+含量的变化
•   2.2 CuSO4胁迫对黄芪幼苗根系活性氧水平、抗氧化酶活性和膜损伤程度的影响
•   2.3 Cu SO4胁迫对黄芪幼苗叶片PS II光化学活性和叶绿素含量的影响
•   2.4 CuSO4胁迫对黄芪幼苗生长、根系可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响
•   2.5 Cu SO4胁迫下APT对黄芪幼苗根系和叶片中Cu2+含量的影响
•   2.6 Cu SO4胁迫下APT黄芪幼苗根系活性氧水平、抗氧化酶活性和质膜损伤程度的影响
•   2.7 Cu SO4胁迫下APT对黄芪幼苗叶片PS II光化学活性和叶绿素含量的影响
•   2.8 Cu SO4胁迫下APT黄芪幼苗生长、根系可溶糖和可溶性蛋白含量的影响
• 3 讨论
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赛闹汪青,冉瑞兰,张牡丹,曹佳鑫,冯汉青,庞海龙,贾凌云

关键词: 铜离子,黄芪幼苗,凹凸棒黏土,缓解

来源: 中国环境科学 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 环境科学与资源利用

单位: 西北师范大学生命科学学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(31870246,31560070),甘肃省重点研发计划项目(17YFINA064,18YF1NA051),甘肃省高校基本科研业务费,西北师范大学青年创新团队项目

分类号: X171.5

DOI: 10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2019.0612

页码: 5273-5284

总页数: 12

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