铝锰复合胁迫下臭牡丹抗逆性及其DNA损伤的研究

• 作者: 俞沁媛 刘鹏 吴玉环 张建新 楼泱泱 郑佳梦 闵佳丽 陈楚
• 来源期刊: 生态环境学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: Al Mn 复合胁迫 臭牡丹 抗逆性 DNA损伤
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1856-1864
• 页数: 9页
• 分类号: Q945.78|X173
• 字数: 6794字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.11.005

摘要

以臭牡丹(Clerodendrum bungeiSteud.)幼苗为试验对象,配制Al3+浓度梯度为0.00、0.05、0.20、0.40和0.80 mmol·L-1,Mn2+浓度梯度为0.00、2.00、4.00、8.00和12.00 mmol·L-1的胁迫液,在土培条件下进行单一和复合胁迫处理,研究10、20、30 d后臭牡丹幼苗的抗氧化酶含量等生理应答及DNA状态,以探究臭牡丹对Al、Mn胁迫的抗性,以期为臭牡丹的扩大生产提供参考,为植物抗逆性研究奠定基础.实验结果表明:(1)Al-Mn复合胁迫对3种抗氧化酶的互作效应有所不同,超氧化物歧化酶活性随胁迫浓度升高而降低,最高抑制率达45.1%,趋势与单一胁迫处理大致相似;过氧化物酶活性在复合胁迫下呈先升后降趋势,且低浓度复合胁迫处理所受影响小于单一胁迫处理,高浓度下则抑制效应加重;相较铝、锰单一胁迫处理,低浓度复合胁迫使过氧化氢酶活性分别提高84.1%和140.1%,高浓度则分别降低61.5%和40.1%;(2)Al3+、Mn2+共存时均促进丙二醛、脯氨酸含量的积累,表现为协同效应;(3)利用CASP软件对彗星电泳图像进行分析,结果显示,低浓度Al3+、Mn2+单一及复合胁迫下,臭牡丹根系DNA几乎没有受到损伤,而当胁迫较强时(Al 0.80 mmol·L-1、Mn 12.00 mmol·L-1、Al 0.40 mmol·L-1-Mn 8.00 mmol·L-1、Al 0.80 mmol·L-1-Mn 12.00 mmol·L-1),OTM大幅增加,Al 0.40 mmol·L-1-Mn 8.00 mmol·L-1复合胁迫分别是单一胁迫的1.40倍和1.44倍,且T3较T4增幅达67.9%,说明高浓度胁迫造成的损害较严重,复合胁迫产生的损伤较单一胁迫更强.综合分析认为:低浓度单一金属离子对臭牡丹生长具有一定促进作用,而当铝、锰浓度分别大于或等于0.40 mmol·L-1和8.00 mmol·L-1时则会对其造成损伤,且复合处理对不同指标具有不同效应.因而,在实际大规模生产中应考察土壤金属离子的种类和浓度,依据臭牡丹的耐受程度选择合适的培育土壤.