期刊信息
曾用名:中国生理学杂志
主办:中国生理学会;中国科学院上海生命科学研究院
主管:中国科学院
ISSN:0371-0874
CN:31-1352/Q
语言:中文
周期:双月
影响因子:0.463415
数据库收录:
北大核心期刊(1992版);北大核心期刊(1996版);北大核心期刊(2000版);北大核心期刊(2004版);北大核心期刊(2008版);北大核心期刊(2011版);北大核心期刊(2014版);北大核心期刊(2017版);化学文摘(网络版);中国科学引文数据库(2011-2012);中国科学引文数据库(2013-2014);中国科学引文数据库(2015-2016);中国科学引文数据库(2017-2018);中国科学引文数据库(2019-2020);医学文摘;哥白尼索引;日本科学技术振兴机构数据库;生物医学检索系统;文摘与引文数据库;中国科技核心期刊;期刊分类:基础医学;生物学
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研究论文
镉对薄皮甜瓜幼苗生长和生理生化特性的影响(2)
【作者】网站采编
【关键词】
【摘要】表1 不同浓度CdCl2对薄皮甜瓜地上部分生长的影响Tab.1 Effect of CdCl2in different concentration on the growth of the ground part of meloncm镉处理/(mg/L)CdCl2 TreatmentsX-T-GIVF-28株高
表1 不同浓度CdCl2对薄皮甜瓜地上部分生长的影响Tab.1 Effect of CdCl2in different concentration on the growth of the ground part of meloncm镉处理/(mg/L)CdCl2 TreatmentsX-T-GIVF-28株高/cmPlant height茎粗/cmStem diameter株高/cmPlant height茎粗/cmStem diameterCK15.
表2 不同浓度CdCl2对甜瓜根系生长的影响Tab.2 Effect of CdCl2in different concentration on the growth of the root of melon镉处理/(mg/L)CdCl2 Treatments总根长/mmTotal root length根表面积/cm2 Root surface area根体积/cm3 Root volume根尖数Root number分形维数Fractal dimensionIVF-28X-T-GIVF-28X-T-GIVF-28X-T-GIVF-28X-T-GIVF-28X-T-GCK503. 449. 094. 974. 150. 200. 192. 138.
2.2 不同浓度CdCl2处理对甜瓜叶片保护酶体系的影响
CAT、SOD、POD等酶的协同作用可以有效地帮助植物清除体内应对逆境胁迫产生的H2O2和防止活性氧或其他过氧化物自由基对细胞系统造成伤害,减缓叶绿素和蛋白质的降解,增强机体抗逆性,延长叶片功能期。从图1中可以看出,随着CdCl2浓度的增加,X-T-G和IVF-28薄皮甜瓜品种叶片中CAT活性(以鲜质量计)呈先升高后降低的趋势,Cd胁迫处理均显著高于对照,在30 mg/L的CdCl2胁迫时,X-T-G和IVF-28品种叶片的CAT活性最强。CdCl2处理提高了X-T-G和IVF-28叶片中SOD的活性(以鲜质量计),SOD的活性随着CdCl2浓度的增加呈增强的趋势,与对照的差异均达到显著水平。随着CdCl2浓度的增加,2个甜瓜品种体内的POD活性(以鲜质量计)呈先升高后降低的趋势,均于60 mg/L处理达到最大值,且CdCl2胁迫处理甜瓜POD活性均高于对照,其中,X-T-G在60,100 mg/L Cd处理及IVF-28在30,60 mg/L Cd处理叶片中POD活性与对照差异显著。
2.3 不同浓度CdCl2对甜瓜叶片H2O2、MDA、GSH和PRO含量的影响
如图2所示,X-T-G和IVF-28叶片中的H2O2含量随着CdCl2胁迫浓度的增加呈增加趋势,不同浓度Cd处理间差异均达到了达到显著水平,且X-T-G在各浓度处理下H2O2含量均高于IVF-28。X-T-G和IVF-28 2个甜瓜品种叶片内MDA含量随Cd浓度的增加而逐渐增加,其中X-T-G MDA含量在不同Cd浓度处理间差异达到显著水平,IVF-28在100 mg/L CdCl2处理时MDA含量与对照及其他Cd胁迫处理差异显著,而30,60 mg/L CdCl2处理时MDA含量与对照差异未达到显著水平。随着CdCl2浓度的增加,X-T-G和IVF-28叶片中的GSH含量先增加后降低,Cd胁迫处理均显著高于对照,X-T-G各处理的GSH含量均高于IVF-28,在60 mg/L CdCl2处理下2个品种GSH的含量达到峰值。随着CdCl2浓度的增加,X-T-G和IVF-28叶片中PRO含量呈先升高后降低的趋势,二者均在30 mg/L CdCl2处理时达到最大值,X-T-G在Cd胁迫处理均显著高于对照,而IVF-28仅在30 mg/L CdCl2显著高于对照,其他Cd胁迫处理略低于对照但差异未达显著水平。
不同字母代表差异显著(P<0.05)。图2同。Different small letters indicates significant difference among treatments at 0.05 level.The same as Fig.2.图1 不同浓度Cd处理对甜瓜叶片CAT、SOD和POD活性的影响Fig.1 Effect of cadmium treatment on CAT,SOD and POD activity in melon leaf
图2 不同浓度CdCl2对甜瓜叶片H2O2、MDA、GSH和PRO含量的影响Fig.2 Effect of cadmium concentration on the content of H2O2,MDA,GSH and PRO in melon leaves
3 讨论
3.1 不同浓度Cd对甜瓜幼苗生长的影响
生长量是逆境胁迫对植物影响的综合体现及其对胁迫的综合适应。Cd是一种植物生长的非必需金属元素,在植物体内的积累量达到或超过一定数量时会对植物生长发育造成毒害甚至减产[6]。不同种属的植物或同一植物不同基因型的品种对Cd的解毒机制也不相同,通常情况下,植物受到重金属胁迫后会出现生理代谢紊乱,生长发育速度变缓的现象,容易增加农作物减产或绝收的风险[7]。张永平等[8]研究发现,低浓度的Cd处理对甜瓜生长影响不大,随着Cd浓度的增加,抑制作用增强,说明Cd对甜瓜生长的影响存在剂量效应,同时也表明不同品种的甜瓜对Cd的耐性存在差异。周建等[9]通过对Cd胁迫下刺槐幼苗生长的研究发现刺槐幼苗的株高、地径粗度、干质量受到的抑制程度随着土壤中Cd含量的增加而增加。何梨香等[10]研究发现圆叶决明在4 mg/kg Cd处理时,显著降低了植株生长量,地下部、地上部生物产量仅为对照的59.69%,63.77%,且随Cd浓度的升高,对圆叶决明生长的抑制作用加强。本研究表明,Cd对甜瓜幼苗生长有影响,甜瓜幼苗的株高和下胚轴的粗度随着CdCl2浓度的增加呈逐渐下降的趋势,不同浓度CdCl2处理与对照差异显著。植物主要依靠根系从土壤或培养介质中吸收矿质营养和水分,从而供给植物生长发育、新陈代谢等生理活动所必需的养分。因此,根系的生长情况直接影响到整个植株的生长发育,更易对土壤环境做出反应。当植物遭受盐胁迫时,植物根系感应并迅速发出信号,于是整个植株对胁迫做出反应,同时根系通过调整形态特征和生物量的分配来影响植物地上部的生长发育以适应盐胁迫环境。不同的植物有不同的生物量分配策略来适应盐胁迫,如海滨锦葵(Kosteletzkyavirginica)[11]、圆柏(Juniperuschinensis)[12]等通过减少根系的生物量分配比例以降低盐分的吸收和向地上部的运输,而沙枣(Elaeagnusangustifolia)[13]、麻栎(Quercusacutissima)和弗吉尼亚栎(Quercusvirginiana)[14]等则通过增加根系的生物量,改善根系对水分和养分的吸收,从而加快植物的生长,稀释进入体内的盐分。本研究中,随着CdCl2浓度的增加,2个甜瓜品种的株高逐渐降低,总根长、根表面积、根体积、根尖数和分形维数都呈下降趋势,与前人研究结果一致。
文章来源:《生理学报》 网址: http://www.slxbzzs.cn/qikandaodu/2020/1209/514.html