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对Cr6+胁迫条件下不同pH处理对菹草无菌苗元素、光合色素、活性氧、丙二醛、抗氧化酶、脯氨酸(Pro)及多胺(PAs)含量的影响进行研究,以探讨不同pH处理影响水生植物Cr6+毒害效应的机制.结果表明:(1)偏酸性pH处理加剧菹草对铬的蓄积,而pH为7.0时Cr6+胁迫所造成的矿质元素失衡有所减弱;(2)Cr6+胁迫下pH为6.0~8.0的处理延缓了菹草的失绿症状,促进了光合色素的合成;(3)Cr6+胁迫下菹草超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性在pH为6.0和7.0的处理组诱导程度最小;(4)Cr6+胁迫下pH为6.0和7.0处理的菹草Pro含量显著提高;(5)pH为4.0和5.0的处理使腐胺(Put)含量显著提高,而pH为6.0和7.0的处理则促进亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值上升,精胺(Spm)含量总体趋势为随pH值升高而逐步上升,仅在pH为4.0和5.0的处理组中低于Cr6+胁迫对照组.因此,pH条件可影响菹草对铬及营养元素的积累,抗氧化酶、Pro、PAs代谢等生理生化过程,导致铬毒性效应差异.在pH为6.0~7.0的范围内,菹草能调节抗氧化酶系统,较有效地清除体内活性氧,提高机体中Pro、PAs含量及游离态(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,致使毒性效应达到最小程度. 相似文献
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本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了2 mmol/L外源鸟氨酸(L-Orn)对40μmol/L镉(Cd)胁迫下菹草体内Cd含量、光合色素水平、超氧阴离子(O·-2)产生速率、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)与可溶性蛋白含量以及脯氨酸和多胺代谢的影响.结果显示:(1)在单一Cd胁迫下,菹草体内的Cd大量积累,达到335.00μg/g,并诱导了明显的氧化胁迫,具体表现为O·-2产生速率以及H2O2和MDA含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降.外源L-Orn的添加很大程度上抑制了菹草体内Cd的积累,Cd含量降至232.50μg/g,并降低了活性氧(ROS)水平,减轻了膜脂过氧化程度,减缓了光合色素和可溶性蛋白的分解.(2)在单一Cd胁迫下,伴随着吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性的增加和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性的下降,菹草体内的脯氨酸含量轻微增加,仅为对照组的1.91倍,而外源L-Orn显著增强了P5CS和δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)的活性,使脯氨酸含量大幅度升高,为对照组的8.36倍.(3)单一Cd胁迫分别通过激活精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和多胺氧化酶(PAO)的活性,使腐胺(Put)的含量增加,亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量减少.而施用外源L-Orn后,ADC和ODC的活性进一步增强,Put的含量大幅增加,并促进Put向Spd和Spm的转化,同时PAO的活性下降,使Spd和Spm含量增加,从而使总多胺含量增加.由此可见,外施L-Orn可通过抑制Cd的进入和参与调节脯氨酸以及多胺代谢,抑制ROS的积累、膜脂过氧化、光合色素以及蛋白质的分解,一定程度上增强菹草对Cd胁迫的抗性. 相似文献
3.
以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO3)2的添加对汞(Hg)胁迫下菹草体内Hg积累、矿质元素、光合色素、活性氧、丙二醛(MDA)、维生素C(VC)、维生素E(VE)、谷胱甘肽(GSH)以及多胺(PAs)代谢产生的影响效应机制.结果表明:(1)Hg胁迫下,菹草体内Hg大量积累,达165.79μg/g(FW),并伴随矿质元素P、K、Fe、Mg和Na含量的明显降低.外源Ca(NO3)2的添加很大程度上可抑制菹草体内Hg积累,使其降至110.15μg/g(FW),并减轻Hg胁迫所造成的元素失衡;(2)Hg胁迫使菹草体内光合色素含量及叶绿素a/b值大幅降低,并诱导积累大量超氧阴离子、过氧化氢及MDA,同时VC、VE和GSH含量显著提升.外源Ca(NO3)2的添加则减缓了菹草体内光合色素的分解,降低活性氧水平,减轻了膜脂过氧化程度,更使VC、VE及GSH含量在一定程度上恢复到正常水平;(3)Hg胁迫下,伴随着多胺氧化酶、二胺氧化酶和精氨酸脱羧酶活性的显著提升以及鸟氨酸脱羧酶活性的降低,导致菹草体内腐胺(Put)、精胺(Spm)含量明显降低,亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值轻微增加.而外源Ca(NO3)2添加后,菹草通过调节体内PAs代谢酶活性,改变了Hg胁迫下PAs含量变化,主要表现为Put、Spm含量回升显著,游离态(Spd+Spm)/Put比值进一步升高.综上所述,外源Ca的添加可抑制Hg的吸收并参与调节多胺代谢,通过内源多胺含量的改变抑制了植物体内活性氧的积累、膜脂过氧化、光合色素及抗氧化物质的分解,增强菹草无菌苗对重金属Hg的耐受力,对减轻植物Hg胁迫有重要作用. 相似文献
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