外源水杨酸在诱导水稻抗重金属铅胁迫中的作用研究

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重金属Pb作为毒性较高的环境毒物,不仅危害植物的生长和发育,也对人类健康带来严重威胁。水杨酸(salicylic acid,SA)作为一类新型植物生长调节物质,在诱导植物抗病性、激活植物过敏反应(HR)和系统获得性抗性(SAR)方面起重要信号调节作用。此外,SA能诱导植物对紫外辐射、低温、热激、水分亏缺、盐害和重金属等非生物胁迫产生一定的抗(耐)性,在植物非生物胁迫的交叉保护反应中占有一定地位。 本文以水稻黄华占(Oryza sativa L.cv.Huanghuazhan)为试验对象,研究外源SA处理对Pb胁迫下水稻种子萌发和幼苗生长的效应及其生理生化变化,研究结果表明,水稻内源SA能同时响应外源Pb胁迫与SA处理,内源SA含量在Pb胁迫初期迅速升高;0.1mmol/L SA预处理水稻幼苗48 h能缓解Pb对幼苗生长的伤害,显著降低植株体内Pb的积累量,减缓Pb胁迫引起的幼苗叶片叶绿素含量的下降幅度。SA预处理提高水稻抗Pb胁迫的能力与H2O2含量变化存在一定的联系,通过内源SA的快速应答,引起植株体内H2O2代谢相关酶类SOD、CAT和APX的活性变化,使得H-2O2含量维持在一定水平,引起水稻对重金属Pb胁迫产生响应。种子萌发期间,Pb胁迫处理对种子发芽率及胚芽生长抑制效应不明显,但胚根生长受抑制显著;外源SA处理对Pb胁迫下种子萌发存在“低促高抑”效应,低浓度0.01mmol/L SA处理对胚根和胚芽生长有促进作用;0.01mmol/L SA浸种48 h预处理显著提高种子萌发初期α-淀粉酶活性,能缓解0.5mmol/L pb2+胁迫处理对水稻种子萌发和幼苗生长的毒害,减缓Pb胁迫引起的叶片叶绿素含量下降和膜脂过氧化产物MDA的累积。
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