不同ph处理对菹草cr6+毒性效应的影响

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1、不同pH处理对菹草（PotamogetoncrispusL.）Cr6+毒性效应的影响黄敏，施国新**，夏海威，吴娟，乔绪强，汪鹏合，陈霖（南京师范大学生命科学学院江苏省生物多样性与生物技术重点实验室，南京210023）摘要：本文研究了Cr6+胁迫及不同pH处理下Cr6+胁迫菹草无菌苗元素含量、光合色素、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、抗氧化酶、脯氨酸（Pro）及多胺（PAs）含量的变化，以探讨不同pH处理影响水生植物Cr6+毒害效应的机制。结果显示：(1)Cr6+胁迫使菹草体内铬含量极显著增加，并造成明显的矿质营养失衡，主要表

2、现为促进Zn、B的吸收，抑制Ca、P、Mg元素的吸收。偏酸性pH处理加剧了菹草对铬的蓄积，而pH7.0处理时Cr6+胁迫所造成的矿质元素失衡有所减弱；(2)Cr6+胁迫下，ROS和MDA含量显著上升，光合色素含量降低，而pH6.0~pH8.0处理延缓了菹草的失绿症状，促进了光合色素的合成；(3)Cr6+胁迫下超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性提高，在pH6.0和pH7.0处理组其诱导程度最小；(4)Cr6+胁迫引起脯氨酸大量积累，pH6.0、pH7.0处理进一步促进其积累；(5)Cr6+胁迫影响多胺代谢，表现为促进

3、腐胺（Put）、亚精胺（Spd）和精胺（Spm）积累，提高f(Spd+Spm)/Put比值。pH4.0、pH5.0处理使Put含量显著提高，而pH6.0、pH7.0处理则促进Spd含量及f(Spd+Spm)/Put比值上升。Spm含量总体趋势为随pH值升高而逐步上升，仅在pH4.0和pH5.0处理组中低于对照组，而pH8.0、pH9.0处理能促进Spm含量积累。以上结果表明，pH条件可通过影响菹草对铬及营养元素的积累、抗氧化酶、脯氨酸、多胺代谢等生理生化过程，导致铬毒性效应差异。在pH6.0~7.0范围内，菹草能调节抗氧化酶系统，

4、有效清除体内ROS，提高机体中脯氨酸、多胺含量及f(Spd+Spm)/Put比值，减轻膜系统脂质过氧化，维持机体内矿质元素平衡，致使毒性效应达最小程度。关键字：菹草；Cr6+胁迫；pH值；元素含量；脯氨酸；多胺TheToxicologicalEffectsofCr6+onPotamogetoncrispusL.atDifferentpHValuesHUANGMin,SHIGuoxin*,XIAHaiwei,WUJuan,QIAOXuqiang,WANGPenghe,CHENLin(CollegeofLifeScience，Nanj

5、ingNormalUniversity，JiangsuKeyLabofBiodiversityandBiotechnology，Nanjing210023，China)Abstract:SterileseedlingsofPotamogetoncrispuswereculturedbytissueculturetechniquewhichwasusedasexperimentalmaterial.Inthisstudy,weinvestigatedcontentsofelement,photosyntheticpigments,r

6、eactiveoxygenspecies(ROS),malondialdehyde(MDA)andproline,polyaminesaswellasactivitiesofantioxidantenzymesinCr6+-treatedP.crispusatdifferentpHlevelssoastoapproachthephysiologicalandbiochemicalmechanismsofpHvalueinaffectingCr6+toxicityofaquaticplants.Theresultsindicated

7、that,(1)Cr6+stresssignificantlyincreasedCrcontentandresultedinseriousimbalanceofnutrientelementsincludingtheenhancementofZnandBaswellastheinhibitoryofCa,P,andMg.AcidicconditionsenhancedtheaccumulationofCrwhilepH7.0treatmenthelpedP.crispusmaintainthebalanceofnutrientel

8、ements;(2)UnderCr6+stress,contentsofreactiveoxygenspecies(ROS)andMDAincreasedwhilethecontentsofphotosyntheticpigmentsreduced