磁化处理对镉胁迫下欧美杨I-107AsA-GSH循环和内源激素水平的影响

摘要

【目的】以欧美杨I-107为试材,探讨磁化处理后镉毒害作用的生理机制以及磁化作用缓解镉毒害的作用方式。【方法】通过施入外源Cd(NO3)2,共形成4个处理,并对AsA-GSH循环中的非酶抗氧化物质和关键酶活性、H2O2、MDA以及内源激素水平进行了测定。【结果】1)100μmol·L-1Cd(NO3)2添加后,磁化作用诱导根系大量富集Cd,且随S/R的提高,Cd被转运到地上部分器官(叶片),并刺激产生大量的H2O2和MDA。磁化作用刺激ATPase酶总活性的提高,这有利于维持细胞膜的完整性以减轻膜脂过氧化。2)镉胁迫后,磁化作用提高了AsA-GSH抗氧化系统对过氧化物的清除效率,且GSH在AsA-GSH循环中起主要作用。3)镉胁迫下,磁化作用诱导IAA、GA3、ABA和ZR4种内源激素水平在叶片中降低而于根系中升高,且根系中激素水平的表达在杨树抗氧化系统调控中占主导地位;另外,磁化作用有效调节了内源激素的比值。由此可见,Cd胁迫下,经磁化处理后杨树体内AsA大量消耗,GSH和GSSG在AsA-GSH抗氧化循环系统中发挥着重要作用,根系则通过调控不同种类抗氧化酶活性和内源激素含量及其比值在清除H2O2和MDA等过程中占主导地位;磁化作用通过维持根系较高的ATPase活性,可在一定程度上可减轻Cd毒害造成的膜脂过氧化程度。【结论】磁化作用下AsA-GSH循环能力的提高增强了杨树对镉胁迫环境的适应能力,缓解了镉离子浓度的升高对叶片和根系组织造成的伤害,以此维持植株正常生长和代谢。