【摘 要】
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木质素合成是植物应对胁迫的典型防御反应,但在镉胁迫下,植物木质素合成响应的机理知之甚少.本研究以筛选获得的两个镉耐性差异较大的箭舌豌豆(Vicia sativa L.)品种L3(
【机 构】
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南京农业大学生命科学学院 南京江苏210095
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木质素合成是植物应对胁迫的典型防御反应,但在镉胁迫下,植物木质素合成响应的机理知之甚少.本研究以筛选获得的两个镉耐性差异较大的箭舌豌豆(Vicia sativa L.)品种L3(镉耐性品种)和ZM(镉敏感品种)为实验材料,研究了水培条件下,镉处理对两个箭舌豌豆品种根木质素合成的影响.镉处理抑制了箭舌豌豆根的生长,增加了根H2O2含量和O2·-产生速率,敏感品种ZM较耐性品种L3更显著.细胞化学染色结果显示H2O2和O2·-主要积累在细胞壁和质外体空间.质膜NADPH氧化酶和质外体NADH-POD的活性在镉处理后升高,NADPH氧化酶抑制剂和过氧化物酶抑制剂处理均抑制H2O2和O2·-的产生.但在两个品种之间,NADPH氧化酶活性没有显著差异,而镉敏感品种ZM质外体NADH-POD的活性显著大于L3,说明镉处理下两个箭舌豌豆品种根H2O2和O2·-产生的差异主要来源于质外体NADH-POD.测定结果还显示两个箭舌豌豆品种根木质素积累随着镉浓度的增加而增加,尤其是在敏感品种ZM中增加更显著.木质素单体聚合相关酶,质外体可溶性POD (SPOD)和细胞壁离子结合态POD(IPOD)以及漆酶的活性和质外体可溶性酚含量,均随镉处理浓度的升高显著升高,ZM根中SPOD和IPOD活性和质外体可溶性酚含量显著高于在L3中的活性和含量,而漆酶活性在L3根中显著高于在ZM的活性.这些结果表明,镉诱导箭舌豌豆根木质素含量增加,可能主要通过H2O2积累和质外体POD活性增加而促进了木质素的生物合成.
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