抗坏血酸存在条件下NO2-对玉米植株镉胁迫的缓解作用

• 作者: 徐一馨 慕自新 李佳 王飞 胡景江 范文强
• 来源期刊: 环境科学学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 一氧化氮 抗坏血酸 亚硝酸盐 镉 玉米
• 年，卷（期）: 2014,（7）
• 所属期刊栏目: 研究报告
• 页码范围: 1874-1883
• 分类号: X171.5
• 语种: 中文
• DOI: 10.13671/j.hjkxxb.2014.0522

摘要

植物所吸收的Cd通过与关键的代谢途径、蛋白质的羧基和硫巯基相互作用,或者通过诱导活性氧的迸发而对植物产生毒害作用.大多数植物甚至暴露于低浓度的Cd就会引起明显的中毒症状,因此,揭示缓解Cd胁迫/或提高重金属污染土壤上作物的生产力是一个刻不容缓的问题.植物中的气体多功能信号分子一氧化氮(NO)被证明广泛参与了植物对Cd胁迫的响应和调节,但由于受到成本等因素的限制,其在生产中的应用还不成熟.因此,本文以玉米为实验材料,系统地研究了酸性条件下由抗坏血酸(Vc)和亚硝酸盐(NO2-)反应所产生的NO对植株遭受Cd胁迫的缓解作用.结果表明,10 mmol· L-1的Vc和浓度为0、500、1000、1500、2000、3000、4000、5000 μmol· L-1的NaNO2分别进行反应,其缓解Cd胁迫的作用呈先促进后抑制的现象,NaNO2最佳浓度为3000 μmol· L-1.与对照相比,适度的Vc+NO2-预处理能够显著增加Cd胁迫下玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)的活性,相应地减少了活性氧过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子(O2-)的积累,降低了膜脂的过氧化伤害.Vc+NO2还能显著地缓解由Cd造成的叶片黄化现象,维持叶片叶绿素含量的相对稳定;能够在重金属胁迫下增强植物螯合重金属离子的能力,减缓重金属对植株生长发育和生理代谢的影响.由于具有价格低廉且来源方便的特点,Vc+NO2-来源的NO在大田作物抵抗Cd胁迫中具有潜在的应用价值.