镉对灵芝菌丝抗氧化系统的影响

研究了不同浓度镉（Cd）（0、10、50、100、200和400μmol·L^-1）对灵芝菌丝抗氧化系统的影响．结果表明，随着Cd浓度增加，菌丝鲜质量、脯氨酸、总糖和还原糖含量逐渐下降，非蛋白巯基化合物（NPT）水平逐渐上升，当Cd浓度达到400μmol·L^-1时，NPT含量急剧上升至对照组的6．7倍．在试验浓度范围内，灵芝菌丝体过氧化物酶（POD）、谷胱甘肽还原酶（GR）和过氧化氢酶（CAT）活性呈显先上升后下降的变化趋势，并均在Cd浓度为100μmol·L^-1时达峰值；超氧化物歧化酶（SOD）和脂氧合酶（LOX）活性则随着Cd浓度的增加而逐渐上升，在Cd浓度为400μmol·L^-1时达峰值．采用聚丙烯酰胺凝胶电泳分析Cd胁迫下灵芝菌丝抗氧化酶的同工酶谱发现，100～400μmol·L^-1 Cd处理诱导出2条Mn-SOD型同工酶带；10～200μmol·L^-1浓度Cd上调组成型CAT、SOD、POD和LOX同工酶的表达强度；而400μmol·L^-1 Cd的则显著抑制了POD同工酶的表达．

印度芥菜对Cu诱导的氧化胁迫响应

研究了印度芥菜对不同浓度 (0、 2、 4、 8和 1 6 μmol·L-1 )Cu处理的响应。结果表明 ,4～ 1 6 μmol·L-1 Cu抑制印度芥菜根和地上部生物量的积累 ,植株中H2 O2 和丙二醛 (MDA)含量上升 ;根和叶中超氧物歧化酶 (SOD ,EC1 1 5 1 1 )和过氧化物酶 (POD ,EC1 1 1 1 7)活性均随着Cu浓度增加而上升 ;2～ 8μmol·L-1 Cu能提高根中抗坏血酸过氧化物酶 (APX ,EC1 1 1 1 1 1 )活性 ,叶中APX活性最高时的外界Cu浓度为 4 μmol·L-1 ;过氧化氢酶 (CAT ,EC1 1 1 1 6 )活性在 2 μmol·L-1 Cu时最高 ;Cu浓度为 2～ 8μmol·L-1 时根中非蛋白巯基化合物 (NPT)

两种籽粒镉含量不同水稻的镉吸收转运及其生理效应差异初探

以籽粒镉(Cd)含量不同的两个水稻品种为材料,采用水培和盆栽试验,研究了水稻不同生育期Cd吸收转运、生理效应对籽粒Cd浓度的影响。盆栽试验结果表明,在Cd含量为1.57mg/kg的土壤中,中香1号(A16,低Cd品种)和IR65610-38-2-4-2-6-3(A54,高Cd品种)糙米中Cd含量分别为0.88和0.31mg/kg。水培和土培试验均显示品种A16对Cd的吸收转运在苗期强于A54,但在苗期之后,A54吸收转运Cd的强度高于A16。比较不同生育期两个品种单株Cd累积量,发现苗期至拔节期的增幅最大。水稻非蛋白巯基(NPT)含量不仅与Cd胁迫程度密切相关,也在一定程度上制约着Cd从根部向地上部的转运,从而对水稻籽粒Cd含量产生影响。从各生育期A16和A54地上部和根中的Cd和NPT含量可以推断,水稻籽粒Cd含量的差异很大程度上受到根部吸收和向地上部转运的制约。水稻苗期和其他生育期Cd吸收转运特点不同的原因可能包括根系Cd滞留能力及根际土壤性状的差异。

镉胁迫对花生籽实品质的影响及响应机制

采用盆栽试验,研究了重金属镉(Cd)对花生籽实品质安全性的影响及花生籽实对镉胁迫的响应机制。结果表明:在供试镉处理范围内(≤10mg.kg-1),镉胁迫对花生籽实脂肪和蛋白质含量均有显著影响,但品种间存在差异;花生籽实中的镉含量随外源镉含量的增加而显著增加(P<0.05),且在土壤低镉浓度(≤1mg.kg-1)下籽实更易富集镉;受镉污染的花生籽实,其蛋白质是络合镉的主要营养部位,且其镉含量远高于食品中镉的限量值,而脂肪中镉的含量甚微,因此供试花生籽实不能作为人体植物蛋白来源,但可以作为人体食用油脂来源。

硒对水稻镉毒性的影响及其机制的研究

为探究外源四价硒[Se(Ⅳ)]对水稻镉(Cd)吸收和分布的影响,采用水培试验方法,参考稻田土壤淹水后硒的主要存在形态,研究外源Se(Ⅳ)对不同浓度Cd处理下水稻Cd吸收、转运的影响及其解毒机制。结果表明,在低浓度Cd处理(0.5μmol·L-1)下,外源Se(Ⅳ)对水稻Cd的积累和分布影响不显著,但在高浓度Cd处理(5.0μmol·L-1)下,外源Se(Ⅳ)会显著降低水稻对Cd的吸收和转运。不同浓度Cd处理均会增加水稻对Se的吸收,影响Se在水稻体内的分布,并且显著减少Se向地上部的转运。Cd、Se复合处理会导致水稻地下部非蛋白巯基(NPT)含量增加,同时改变Cd在地下部的亚细胞分布,使细胞壁组分的Cd含量上升,细胞可溶物质组分和细胞器组分的Cd含量下降,从而减少Cd向茎叶的转运,降低地上部的膜脂过氧化程度。由于试验所选用的水稻品种对Cd、Se抗性较强,不同处理下水稻地上部抗氧化酶活性与总抗氧化容量差异均不显著,且水稻生物量及表型特征也无显著差异。

不同镉耐性水稻非蛋白巯基及镉的亚细胞和分子分布

采用镉(Cd)耐性不同的水稻品种N07-6和N07-63,通过室内水培试验,比较了50μmol·L-1Cd胁迫下水稻的非蛋白巯基(NPT)、Cd的亚细胞和分子分布的差异。结果表明,Cd处理后,两品种水稻植株Cd含量存在明显差异,N07-63根部向地上部转移的Cd显著少于N07-6。Cd胁迫诱导了两个品种NPT含量的增加,N07-63的增幅显著高于N07-6。Cd绝大部分分布在水稻的细胞壁和细胞可溶部分。N07-63茎叶和根部细胞壁结合的Cd占总Cd的比例高于N07-6,而细胞可溶部分Cd的比例低于N07-6。从Cd的分子分布来看,水稻茎叶细胞可溶部分的Cd一部分与大分子量蛋白质结合,其余大部分与植物螯合肽(PCs)结合,而根细胞可溶部分的Cd绝大部分与PCs络合,N07-63的Cd-PCs结合程度高于N07-6。由此说明,与N07-6相比,N07-63细胞壁对Cd的束缚和细胞可溶部分Cd-PCs的络合程度更高,Cd的毒害效应更小,向地上部转运的Cd更少。

镉胁迫下不同大豆品种各器官中镉和非蛋白巯基物质的动态变化

【目的】探讨不同大豆品种各器官镉和非蛋白巯基物质的动态变化,揭示巯基物质在大豆镉抗性和积累中的作用。【方法】在镉(Cd)污染的土壤中种植镉抗性和籽粒积累不同的大豆品种中黄24和华夏3号,采集不同生育时期的根、茎和叶,分析各品种的Cd抗性指标(根系和地上部鲜质量)、Cd积累指标(各器官Cd浓度)和非蛋白巯基物质[总非蛋白巯基肽(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和植物螯合肽(PC)]的浓度变化。【结果】在10 mg·kg-1的Cd胁迫下,中黄24不同时期Cd抗性指标明显低于华夏3号,而中黄24初花期后各器官Cd浓度均显著地高于华夏3号。Cd胁迫下2个品种随发育进程根系中NPT、GSH和PC浓度上升,而叶片中则下降;敏感品种中黄24各器官中巯基物质对Cd胁迫响应比抗性品种华夏3号更显著。关联分析发现,大豆根部巯基物质浓度与各器官Cd浓度呈正相关,且以成熟期最为显著,而初花期后地上部的PC与各器官Cd浓度呈负相关。【结论】在大豆不同生育期不同器官中Cd和非蛋白巯基物质浓度变化复杂,非蛋白巯基物质在大豆抵抗Cd胁迫中扮演多种角色。

Cd胁迫下马蔺根和叶中非蛋白巯基肽含量的变化

采用溶液培养,研究了Cd胁迫以及Cd胁迫下添加外源谷胱甘肽(GSH)和丁胱亚磺酰胺(BSO)对马蔺(Iris lacteavar.chinensis)根和叶干质量、Cd含量以及非蛋白巯基总肽(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和其他非蛋白巯基化合物〔植物螯合肽(PC)、半胱氨酸(Cys)等〕含量的影响。结果表明:80 mg.L-1高质量浓度Cd胁迫下马蔺根系内Cd的大量积累显著抑制马蔺根系的生长,但相同Cd胁迫下添加100 mg.L-1GSH(PC合成底物)和BSO(PC合成抑制剂)后马蔺地上部Cd含量和根系干质量不同程度增加。根和叶中非蛋白巯基肽含量检测显示,与单独Cd胁迫相比,Cd胁迫下添加GSH和BSO对马蔺植物体内NPT总量基本无明显影响,而是对NPT、GSH和其他非蛋白巯基化合物在地上部和根系的分配产生一定影响,Cd胁迫下添加GSH后马蔺地上部NPT含量增加,而Cd胁迫下添加BSO后使得马蔺根系NPT含量增加。其中添加外源GSH促进了马蔺地上部GSH合成,使地上部GSH含量增加13.1%,其他非蛋白巯基化合物含量也增加;而添加BSO抑制马蔺地上部GSH合成,使地上部GSH含量降低7.1%,其他非蛋白巯基化合物含量也减少。但Cd胁迫下添加GSH和BSO后马蔺根系GSH含量均显著增加,且绝大部分GSH分布于马蔺的根系组织,尤其Cd溶液中添加BSO后马蔺根系GSH含量约是地上部GSH含量的3.4倍,而Cd胁迫下添加BSO使马蔺地上部和根系其它非蛋白巯基化合物含量均出现不同程度下降。综合分析Cd胁迫下添加外源GSH和BSO后马蔺干质量、Cd含量以及不同非蛋白巯基肽含量的变化及关系表明Cd胁迫下GSH较PC在马蔺Cd解毒和转运中具有更重要的作用。

硅对镉胁迫条件下两个水稻品种镉亚细胞分布、非蛋白巯基物质含量的影响

采用营养液培养方法,以两种籽粒镉含量不同的水稻品种宁粳4号和徽两优6号为试验材料,分别生长在含有硅(Na_2SiO_3)和50μmol·L^(-1)镉(CdCl_2)的介质中7 d,研究了硅对两种水稻吸收累积镉及其非蛋白巯基物质(NPT)含量的影响,比较了两种水稻地上部和根中镉的亚细胞分布特征。研究结果表明:在不同硅镉处理下,相同镉处理浓度下,加入硅后,两种水稻生物量较单独镉处理明显增加;两种水稻根中的镉含量明显高于地上部,籽粒镉含量低的水稻品种宁粳4号转移系数小于籽粒含量高的徽两优6号;外源硅(1.8 mmol·L^(-1))会显著降低水稻对镉的吸收和转运。镉胁迫条件下,硅对水稻植株体内的非蛋白巯基物质(NPT)的含量产生了影响,单独镉处理时两种水稻根部NPT含量较对照明显升高,硅镉复合处理时宁粳4号根NPT含量变化不明显但显著降低了地上部NPT含量,徽两优6号根中NPT含量增加,地上部NPT含量下降。两种水稻品种镉在根中的亚细胞分布表现为细胞可溶物质中含量高于细胞壁,细胞器上含量最少;镉在地上部的亚细胞分布表现为细胞壁中含量高于细胞可溶物质,细胞器上含量最少。

不同水稻品种对镉的吸收转运及其非蛋白巯基含量的变化

镉(Cd)被列为环境污染物中最危险的5种物质之一。镉极易被作物吸收并通过食物链在人体内积累导致人体健康受到威胁.镉污染地区稻米镉积累是亟待解决的重要农业问题。分析镉污染土壤上种植的不同水稻品种对镉的耐受性具有重要意义。采用盆栽试验方法,研究了种植于镉污染土壤(Cd全量2.36 mg·kg^(-1))上的不同水稻(Oryza sativa)品种(两种粳稻和两种籼稻)镉积累情况及根、茎、叶中非蛋白巯基物质含量。研究结果表明,在镉污染土壤条件下,4种水稻籽粒镉含量明显高于国家二级标准(水稻籽粒镉含量0.2 mg·kg^(-1)),且表现为根部>茎叶>籽粒。籼稻籽粒镉含量大于粳稻籽粒镉含量;4种水稻的镉转移系数不同,不同水稻品种对镉的吸收和运转具有显著差异,籽粒镉含量高的水稻品种镉的转移系数高于籽粒镉含量低的水稻品种。水稻非蛋白巯基(NPT)含量不仅与Cd胁迫程度密切相关,也在一定程度上制约着Cd从根部向地上部的转运,从而对水稻籽粒Cd含量产生影响。粳稻籽粒镉含量高的秀水09根茎中NPT含量较徐稻5号高,但秀水09叶中NPT含量低于徐稻5号,籼稻籽粒镉含量高的丰两优1号根茎中NPT含量也较高,但叶中NPT含量低于两优6206。粳稻与籼稻籽粒镉含量高的水稻品种根茎叶中GSH含量高于籽粒含量低的水稻品种;粳稻籽粒镉含量高的秀水09根中PC含量明显高于籽粒含量低的徐稻5号,籼稻籽粒镉含量不同的两种水稻根中PC含量无明显差异。研究表明,不同水稻品种在镉胁迫下的解毒过程不同,巯基物质含量对水稻镉污染较敏感。

Pb胁迫下外源GSH对马蔺体内Pb积累和非蛋白巯基化合物含量的影响

采用溶液培养研究Pb胁迫以及Pb胁迫下添加外源谷胱甘肽(GSH)和丁胱亚磺酰胺(BSO)对马蔺根和叶干质量、Pb含量以及非蛋白巯基总肽(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和其他非蛋白巯基化合物(植物螯合肽(PC)、半胱氨酸(Cys))含量的影响。结果表明,300mg/L高浓度Pb胁迫下马蔺根系内Pb的大量积累显著抑制马蔺根系的生长,但同浓度Pb胁迫下添加100mg/L GSH后马蔺体内Pb含量和干质量均不同程度增加,尤其是地上部,地上部干质量比300mg/L单独Pb胁迫下马蔺根系干质量增加20.5%,接近于对照水平。而300mg/L的Pb胁迫下添加100mg/L BSO(GSH和PC合成抑制剂)后马蔺根系和地上部干质量均不同程度下降,根系降幅较大。根和叶中非蛋白巯基化合物含量检测显示,与单独Pb胁迫相比,Pb胁迫下添加GSH后马蔺根系和地上部NPT、GSH和其他非蛋白巯基化合物含量均呈增加的趋势;而Pb胁迫下添加BSO后除马蔺地上部其他非蛋白巯基化合物含量略有增加外,马蔺根系和地上部NPT、GSH和其他非蛋白巯基化合物含量较单一Pb胁迫下均出现不同程度下降,尤其根系内GSH含量降幅最大。综合分析Pb胁迫下添加外源GSH和BSO后马蔺干质量、Pb含量以及不同非蛋白巯基化合物含量的变化及关系,表明Pb胁迫下添加BSO后马蔺生物量的下降可能与非蛋白巯基化合物合成受抑尤其是GSH的合成降低有关。因此,Pb胁迫下GSH在马蔺Pb吸收转运和解毒中具有更重要的作用。

铅胁迫下路易斯安那鸢尾铅吸收量和非蛋白巯基的变化

以路易斯安那鸢尾为试材,采用营养液培养方法,对铅（Pb）胁迫下路易斯安那鸢尾品种铅吸收量和非蛋白巯基（NPT）的变化等进行了研究。结果表明：路易斯安那鸢尾品种‘Professor Neil’对铅吸收和富集量相对较大且耐性最强。随着Pb浓度的升高,叶片、根状茎和根的Pb含量增加,增加量依次为根〉根状茎〉叶片。根在高浓度1 200mg/L Pb时达到最大,其含量为108 366mg/kg DW;根状茎在800mg/L Pb时达到最大,其含量为7 966mg/kg DW,呈先缓慢上升再下降的趋势;叶片在高浓度800mg/L Pb时达到最大,其含量为4 011mg/kg DW。随着Pb浓度的升高,根系耐受指数（IT）逐渐下降,在Pb含量大于600mg/L后存在显著性差异。根至茎转移率（R/R）呈先上升再下降的趋势,在800mg/L Pb处理时达到最大值10.02%。茎至叶转移率（R/L）呈先上升再下降的趋势,在600mg/L Pb处理时达到最大值57.78%。Pb胁迫下随着0~600mg/L浓度的升高和1~7d的时间推移,GSH和Cys含量呈增加的趋势并产生显著差异,尤其GSH起着重要的Pb解毒作用。

铯对印度芥菜和菊苣植物螯合肽和金属硫蛋白含量的影响

以133Cs作为污染源,溶液培养印度芥菜和菊苣幼苗,研究植物螯合肽(phytochelatins,PCs)、金属硫蛋白(metallothionein,MT)等含巯基肽类物质与Cs+胁迫毒理的内在联系。采用改良水培法培养印度芥菜和菊苣长至两片真叶,置于含铯[ρ(Cs^+)0~200 mg·L^(-1)]的营养液中培养一段时间后取样,测定幼苗地上部和根系生物量,采用火焰原子吸收分光光度法测定Cs^+富集量,5,5’-二六硝基苯甲酸(DTNB)比色法测定PCs和MT含量。结果显示:随着Cs^+浓度[ρ(Cs+)25~200 mg·L^(-1)]增加,印度芥菜和菊苣地上部和根系生物量显著降低(P<0.05),印度芥菜的生物量降低幅度小于菊苣;Cs^+的富集量均显著增加,印度芥菜对Cs^+富集量大于菊苣,印度芥菜地上部、菊苣根系分别是Cs^+的主要蓄积部位;非蛋白巯基肽类(non-protein thiol,NPT)、植物螯合肽(PCs)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)和金属硫蛋白(MT)含量变化均呈现先升后降的趋势,均表现为根系>地上部,印度芥菜>菊苣。当ρ(Cs^+)100 mg·L^(-1)时NPT、PCs、GSH和MT达最大值。结果表明,菊苣对Cs^+处理敏感,印度芥菜具有较强的吸收和转运Cs^+的能力,Cs^+处理诱导合成PCs、GSH和MT含量显著增加,这是印度芥菜对Cs^+耐性较强的主要原因。

柳叶箬对Pb胁迫的生理响应及其体内Pb的亚细胞分布研究

以Pb超富集植物柳叶箬(Isachne globosa)为研究对象,采用室内模拟Pb胁迫水培试验,设计不同Pb浓度(0、250、500、1000、1500 mg·L^(-1))胁迫处理,测定柳叶箬体内不同化学形态Pb、有机酸和非蛋白巯基含量,以及体内Pb的亚细胞分布,探讨柳叶箬对Pb胁迫的响应机理。结果表明:随Pb胁迫浓度的增大,柳叶箬体内各化学形态的Pb含量显著增大(P<0.05);Pb胁迫条件下,柳叶箬体内的Pb以盐酸提取态为主,其次为醋酸提取态、NaCl提取态和乙醇提取态,去离子水提取态和残渣态含量较低;柳叶箬叶片的柠檬酸和苹果酸,以及体内非蛋白巯基含量均随Pb浓度的增加而显著增加(P<0.05);电镜观察发现,大部分Pb^(2+)被束缚在细胞壁中,细胞区室化作用显著。以上结果表明,有机酸和非蛋白巯基的螯合作用以及Pb的细胞区室化作用对柳叶箬在Pb胁迫过程中具有重要解毒作用。

硫缓解龙葵镉毒害效应的研究

采用水培试验,研究了不同浓度镉和硫交互处理下,龙葵(Solanum nigrum L.)生物量、镉含量、各器官非蛋白巯基含量的变化,以及镉在龙葵各器官的亚细胞分布情况。结果表明:(1)适量的硫可以增加龙葵的生物量;(2)龙葵地上部镉含量随着镉处理浓度的提高而降低,地下部镉含量则相反。同一浓度镉处理下,龙葵地上、地下部的镉含量都随着硫处理浓度的提高而呈现一定的下降趋势;(3)不同处理条件下,植物体内非蛋白巯基含量无显著差异;(4)镉主要集中在细胞壁而不是细胞器中。故推测,硫是通过阻止龙葵对镉的吸收而不是促进无毒化合物(Cd-S4-complex)的形成来缓解龙葵的镉毒害症状。

土壤外源钒施加对玉米中钒积累、亚细胞分布和非蛋白巯基含量的影响

本研究旨在探讨玉米对钒(V)的耐受性机制及富集机理。采用差速离心法和DTNB[5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)]比色法,研究了不同V浓度(0、100、200、300、500 mg·kg^-1)胁迫下,V在玉米中的积累、亚细胞分布和非蛋白巯基物质对V胁迫的响应。结果表明,V在玉米各部位中积累顺序为:根>叶>茎>>子实,其中74.8%~95.6%的V富集于根部。随着V胁迫浓度的增加,V的富集系数(BF)从0.061增加到0.306,而转运系数(TF)从0.336下降到0.108,从而降低了过量V对玉米茎叶的毒性。V主要积累于植物亚细胞组分的细胞壁(F1)和可溶性组分(F4)中,两者在茎叶中占总累积量的60.76%~75.75%,在根中占总累积量的82.66%~87.02%。土壤中一定的V浓度(V≤300 mg·kg^-1)可促进玉米幼苗体内非蛋白巯基(NPT)和植物螯合肽(PCs)的合成,植物也通过消耗谷胱甘肽(GSH)来合成植物螯合肽(PCs),从而降低V的毒性。因此,玉米幼苗抗V毒性的机制包括细胞壁沉积和重金属分区,以及非蛋白巯基化合物的合成。

外源钒胁迫对甜玉米幼苗植物螯合肽相关蛋白含量的影响

采用水培方法,研究了不同钒(V)浓度(0、5、10、20、40 mg·L^(-1))胁迫后,甜玉米幼苗地上部和地下部谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽(PCs)、非蛋白巯基(NPT)和类金属硫蛋白(MTL)含量的变化。结果表明,随着V胁迫浓度升高,植株地上部与地下部中GSH含量均先升高后下降,PCs含量和NPT含量则先下降后上升,MTL含量呈现上升的变化趋势。地上部是GSH的主要存在部位,而地下部是PCs、NPT和MTL的主要存在部位。当V胁迫浓度为10 mg·L^(-1),地上部GSH含量达最大,比对照增加18.86%;V胁迫浓度为5 mg·L^(-1),地下部PCs含量达最低,比对照组降低了14.93%,地下部NPT含量比对照组下降4.27%,随着V胁迫浓度的增加,NPT含量增大,当V胁迫浓度为40 mg·L^(-1),地下部MTL含量比对照组增加12.31%。外源V对植物PCs的合成与GSH变化呈现消长关系,表明受到重金属胁迫后GSH含量由于PCs的合成而下降,GSH和PCs在植物不同部位承担着对重金属的解毒功能。NPT是螯合重金属离子的重要物质,MTL中有大量的巯基,可结合重金属离子以减轻其对植物的毒害作用。地下部NPT和MTL含量增加,表明玉米幼苗根部是抵御重金属毒害的重要部位。

铅镉胁迫下泡桐1201幼苗的生理机制响应

以泡桐(Paulownia fortunei)1201为试验材料,采用水培试验的方法,研究了铅、镉胁迫影响下,其幼苗生物量、生理生化指标和亚细胞分布的一系列变化。结果表明,Pb、Cd胁迫对泡桐1201幼苗生物量的影响表现为低促高抑。泡桐1201幼苗对Cd的吸收及富集作用强于Pb,幼苗各部位重金属含量均表现为根>叶>茎,各部位生物富集系数及转运系数均呈下降趋势,泡桐1201幼苗根部起到了缓冲及保护屏障的作用,成为吸收富集Pb、Cd的主要部位。Pb、Cd胁迫下,随着胁迫浓度的升高,泡桐1201幼苗根部超氧化物歧化酶(SOD)活性先降低后升高,叶片SOD活性无显著变化;叶片过氧化氢酶(CAT)活性随胁迫浓度的增加呈先升高后降低的趋势,过氧化物酶(POD)活性与胁迫浓度呈正相关。可溶性糖含量随胁迫浓度增加呈先升高后降低的趋势,可溶性蛋白质含量先升高后降低,游离脯氨酸含量与胁迫浓度呈正相关。非蛋白巯基化合物(NPT)含量随着胁迫浓度的增加均呈先升高后降低的趋势,谷胱甘肽(GSH)含量呈降低趋势,螯合肽(PCs)含量变化较复杂,但总体上呈先升高后降低的趋势,且叶片非蛋白巯基含量显著高于根部。亚细胞分布各组分中的Cd^(2+)、Pb^(2+)积累量与胁迫浓度呈正相关。

镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基含量的影响

为研究镉胁迫对高低积累型水稻幼苗非蛋白巯基(Non-protein thiols, NPT)物质含量的动态变化影响规律,利用营养液沙培盆栽实验,设置镉浓度为50μmol·L^-1,分别监测处理前(0 d)和处理后第1、3、5、7 d水稻的过氧化程度和非蛋白巯基物质含量。结果表明:随镉胁迫时间的延长,两品种水稻的过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)和硫代巴比妥酸反应产物(Thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)含量逐渐上升,且镉低积累型品种优I2009的H2O2和TBARS含量上升的幅度大于镉高积累型品种欣荣优2045,其中欣荣优2045地上部H2O2和TBARS含量上升的幅度分别为45%和74%,其根系上升的幅度分别为1.14倍和61%,而优I2009地上部H2O2和TBARS含量上升的幅度分别为78%和1.20倍,其根系上升的幅度分别为1.32倍和64%,说明镉低积累型品种优I2009遭受的氧化胁迫水平和膜脂过氧化程度大于镉高积累型品种欣荣优2045。欣荣优2045的还原型谷胱甘肽(Reduced glutathione,GSH)随镉胁迫时间的延长逐渐增加,而优I2009的GSH呈先升后降的趋势;两品种水稻的NPT、植物螯合肽(Phytochelatins,PCs)含量和谷胱甘肽硫转移酶(Glutathione S-transferase,GST)活性随镉胁迫时间的延长呈先升后降的趋势,且欣荣优2045合成的NPT含量和生成的GST活性更高。研究表明,镉高积累型水稻品种可以通过合成更多的含巯基的非蛋白化合物与镉络合来清除活性氧,进而增加对镉的耐性。

不同耐铬性青菜中Cr^(6+)的亚细胞分布及其耐性机理

为探明青菜对Cr6+的吸收及其耐性机理,选取2个不同耐铬(Cr)性青菜品种‘美加华’(Cr耐性品种)和‘三月慢’(Cr敏感品种)进行水培试验,比较0、10、50和100μmol·L^(-1) Cr^(6+)处理下青菜地上部和根系Cr含量、Cr的亚细胞分布、非蛋白巯基(NPT)、植物螯合肽(PCs)和抗氧化酶活性的差异。结果表明:(1)2个青菜品种地上部Cr含量显著小于根系的含量,且‘美加华’根系Cr含量、Cr的根系滞留率、地上部和根系细胞壁中Cr含量与总Cr含量的比值均显著大于‘三月慢’,而其可溶性Cr含量与总Cr含量的比值显著小于‘三月慢’。(2)Cr^(6+)处理显著增加了青菜地上部NPT和PCs的含量,且‘美加华’增加的幅度显著高于‘三月慢’。(3)低浓度的Cr^(6+)(10μmol·L^(-1))能够提高青菜SOD、POD和CAT的活性,且‘美加华’的增幅大于‘三月慢’;而高浓度的Cr^(6+)(100μmol·L^(-1))显著降低了SOD、POD和CAT的活性,且‘美加华’的降幅小于‘三月慢’。研究认为,在Cr^(6+)胁迫条件下,与青菜品种‘三月慢’相比品种‘美加华’能将更多的Cr分布于根和细胞壁中,减少了跨膜进入细胞内的Cr,并且具有较高的抗氧化酶活性和PCs含量,从而表现出更强的耐Cr^(6+)性。