草甘膦与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响

摘要

为了探讨草甘膦(PMG)与重金属镉(Cd)复合胁迫对作物(玉米幼苗)生长的影响作用机制.通过温室盆栽试验,分别进行了不同浓度的PMG单一处理(浓度分别设计为0、1.25、2.5、5、10、20 mg·kg-1)和不同浓度的PMG(浓度分别为0、1.25、2.5、5、10、20 mg·kg-1)与浓度5 mg·kg-1Cd2+的复合处理.采用分光光度法和连续激发式荧光仪分别对玉米幼苗抗氧化酶(过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD)、丙二醛(MDA)、叶绿素含量、荧光动力学曲线及相关参数进行了测定.结果表明,单一和复合胁迫分别在PMG浓度为1.25～5 mg· kg-1、1.25～ 2.5 mg· kg-1时,玉米幼苗通过增大抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性,清除积累过多的活性氧自由基,提高叶绿素含量的合成,加大光合作用速率,促进玉米幼苗的生长;单一和复合胁迫分别在PMG浓度为5～20 mg·kg-1、2.5～ 20 mg· kg-1时,由于玉米幼苗积累了过多的膜脂过氧化物,导致抗氧化系统损坏,阻碍叶绿素含量的合成,同时也损害了PSII的功能(Mo、ψPO、ψO、ψEO、ψDO、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC、PIABS),导致玉米幼苗光合作用受到抑制,阻碍幼苗的生长.研究表明,草甘膦单一胁迫和与重金属镉复合胁迫,对玉米幼苗酶活性及光合作用的影响,均随处理浓度的升高表现为双阶段性,低浓度促进,高浓度抑制;与同浓度的PMG单一处理相比,Cd2+的存在,加大了PMG单独存在时的损害作用,使得玉米幼苗对PMG胁迫的敏感浓度点从5 mg·kg-1降低到2.5 mg·kg-1.