拟南芥对镉胁迫的生理响应

摘要

研究拟南芥对不同Cd2+浓度处理(0、20、40、60、80μmol/L)的生理响应,探讨Cd2+对植物的毒性效应及植物的耐性机理.结果发现,各浓度Cd2+导致拟南芥过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著降低(P<0.05)、植物根部细胞DNA出现明显的损伤,拟南芥生物量及根长也显著降低(P<0.05),表明Cd2+对拟南芥体内的生物大分子产生了严重的胁迫效应.叶片光合色素含量随Cd2+浓度的升高而逐渐下降,在60、80μmol/L时处理效应达到显著水平(P<0.05),表明高Cd2+抑制植物的光合作用.拟南芥体内丙二醛及可溶性蛋白含量随Cd2+浓度的增加明显上升,在60μmol/L时处理效应显著(P<0.05),表明Cd2+胁迫导致其膜脂过氧化效应.在全部Cd2+处理下,拟南芥体内谷胱甘肽和植物螯合肽的含量均显著上升(P<0.01);类黄酮、花色素苷等酚类物质也随Cd2+浓度的增加而上升,并在高Cd2+浓度(60、80μmol/L)下处理效应达到显著水平(P<0.05),表明拟南芥通过积累具有活性氧抗性的次级代谢产物提高其对Cd2+的耐受性.本研究结果为深入研究Cd2+对植物毒害的分子机制以及植物对Cd2+耐性的分子机制提供依据.