硝普钠对铜胁迫下水稻幼苗生长的缓解效应.pdf

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1、2第01357年卷6月第3期Journalo台f州T学aiz院ho学u报UniversityVo1．37，No．3Jun．2015硝普钠对铜胁迫下水稻幼苗生长的缓解效应叶伟栋，李赛男，鲍若栋，茅其胜，应濠泽，杜照奎★1'2，。(1．台州学院生命科学学院，浙江台州318000；2．浙江省植物进化生态学与保护重点实验室，浙江台州318000；3．台州学院生态研究所，浙江台州318000)摘要：为探讨外源一氧化氮在缓解重金属C胁迫中的作用，以水稻“苏秀9号”为试料，通过水培试验研究了在重金属C处理下硝普钠对水稻幼苗生长和抗氧化能力的影响。试验表明30p

2、．mol·L-x的CuC12处理显著降低了水稻幼苗的株高、根长、根数和鲜重；并且提高了叶中H20和0i一的含量，使幼苗遭受到严重的氧化胁迫，导致MDA含量和相对电导率显著提高：叶中SOD活性、POD活性、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均显著下降。外源添加50tnuol·L-硝普钠后，30p~mol·L的CuCI,处理的幼苗株高、根长等较C处理显著提高，叶中I。和一的含量明显下降，MDA含量和相对电导率显著降低：叶中SOD活性、POD活性、APX活性、CAT活性、叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均显著升高。研究表明适量的SNP可以提高水稻抗氧化酶活性，降

3、低ROS的含量，减缓叶片的膜脂过氧化程度，从而，更好地对抗重金属Cu的毒害作用。关键词：水稻；重金属；一氧化氮；抗氧化酶DOI：1O．13853／j．cnki．sn．1672—3708．2015．03．0060引言近年来，由于电子垃圾拆解等人类活动所带来的土壤重金属污染已经成为环境污染治理的难题[--。据测算，我国重金属污染的农业土地约2．5~10n2，占全国耕地总面积的20％[引，土壤重金属污染问题已引起了人们的广泛关注。重金属铜(Cu)是植物生长必须的微量元素，然而过量的Cu对植物产生毒害[引，如：抑制光合作用和色素合成、产生氧化胁迫及其它代

4、谢紊乱，影响植物的正常生长[5]。一氧化氮(nitricoxide，NO)是植物体内的信号分子，它不仅调节着植物种子的萌发、生长、发育和衰老等过程，而且还参与植物对生物和非生物胁迫的响应[6J。研究表明外源NO可缓解植物体如铜[7J、镉[s-、铬[9】、铅[川、铁、锌和锰[1IJ等重金属的毒害，其机理是通过激活抗氧化酶系统和提高金属硫蛋白(metallothionein)的含量间接消除活性氧(reactiveoxygenspecies，ROS)，降低了重金属引起的氧化胁迫，从而提高植株对重金属胁迫的抗性。水稻(Oryzasa：iva)不仅是重要的

5、单子叶模式植物，而且还是世界上最重要的粮食作物之一。研究NO在降低水稻Cu毒害过程中的作用和生理机制，不仅有利于降低由于Cu污染造成的水稻减产，而且还有利于减少稻米中的Cu富集量，保证人们的身体健康，但有关施加外源NO缓解水稻Cu毒害的相关报道较少。本实验主要分析外源NO供体硝普钠(sodiumnitroprusside，SNP)对Cu胁迫下水稻幼苗生长和生理特性的影响，以探明NO对提高小麦耐重金属的作用，为阐明NO提高植物耐重金属性的机理提供理论基础。收稿日期：2014—11—09：修回日期：2014—12—22通讯作者简介：杜照奎(1979一

6、)，男，湖北随州人，讲师，博士，主要从事植物分子生态学研究。台州学院学报第37卷1材料与方法1．1材料的培养水稻品种为苏秀9号，由嘉兴市农业科学研究院选育，购自临海市种子公司。种子用0．1％的HgCl2消毒后，流水冲洗干净，再在清水中浸泡24h。将种子置于铺有双层滤纸的培养皿中，2823培养箱中暗发芽2d，选择出芽一致的幼苗置于珍珠岩上，Hoagland营养液浇灌培养，光照培养箱控制培养条件，光周期为12h，温度为2723，光强约为300~mol·m-2．s-1相对湿度为70％。1．2Cu2+和SNP浓度的选择Cu2浓度的选择。将培养箱暗发芽2d

7、的水稻幼苗用0、l0、30、50和100~mol·L一-CuCh进行处理．CuCl2以Hoagland营养液配制，每天更换一次处理液。7d后测量水稻的株高、根长、根数和鲜重，筛选出Cu2+J协迫的适合浓度。SNP浓度的选择。将培养箱暗发芽2d的水稻幼苗用含30~mol·CuCh的Hoagland营养液进行处理，同时在溶液中加入0、50、100和150p~mol·L-SNP，每天更换一次处理液。7d后测量水稻的株高、根长、根数和鲜重，筛选出SNP的适合浓度。1．3生理指标测定及方法筛选出Cu2浓度和SNP浓度后，将28℃培养箱中暗发芽3d的水稻幼苗

8、进行以下三种处理：(1)Hoagland营养液；(2)含cu2+的Hoagland营养液；(3)含cu的Hoagland营养液，且加入S