谷子萌发及苗期生理生化指标对铅胁迫的响应

作者：于雄胜; 江振岳; 张文英; 周国艳^*; 王丽芳; 郭青枝; 郭春燕

来源：南方农业学报, 2022, 53(03): 795-802.

• 谷子
• Pb胁迫
• 种子萌发
• 幼苗生理生化指标

【目的】探究重金属元素铅（Pb）对谷子萌发及幼苗生理生化特性的影响，为Pb污染背景下谷子的安全生产和品质保障提供理论依据。【方法】以谷子品种晋谷21号为试验材料，采用土培盆栽试验，以自然土壤加水为对照（CK,0 mg/kg），设5个外源Pb浓度处理（50、100、250、500和1000 mg/kg），分析不同Pb浓度处理对谷子萌发及苗期叶片生理生化指标的影响。【结果】随着Pb浓度的增加，谷子的发芽势、发芽率及发芽指数等萌发指标均受到不同程度的抑制，1000 mg/kg处理的相对发芽率仅有52.5%。叶绿素含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，各Pb胁迫处理均显著高于CK(P<0.05，下同)，Pb浓度为500 mg/kg时，叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达最大值，较CK分别增加58.3%、69.5%和64.3%。随着Pb浓度的增加，过氧化物酶（POD）活性、质膜透性、丙二醛（MDA）含量及脯氨酸含量均显著增加，其中POD活性对1000 mg/kg高浓度Pb胁迫尤为敏感。可溶性蛋白质含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势，Pb浓度为500 mg/kg时可溶性蛋白质含量达最大值，较CK显著增加54.1%;Pb浓度为1000 mg/kg时，可溶性蛋白质含量急剧下降，与CK相比显著降低14.9%。相关分析结果表明，谷子的发芽势、发芽率和发芽指数均与Pb浓度呈显著负相关，POD活性、质膜透性、MDA含量和脯氨酸含量均与Pb浓度呈极显著正相关（P<0.01）。不同Pb浓度下抗性指标相对值的平均值（敏感性）排序为：POD活性>质膜透性>脯氨酸含量>MDA含量>可溶性蛋白质含量。【结论】谷子在萌发阶段和幼苗时期均会受到Pb胁迫的影响，同时在响应Pb胁迫时，谷子能通过自身生理生化特性的改变提高其适应Pb胁迫的能力，但这种适应性有一定限度。

• 单位
  河北省农林科学院旱作农业研究所; 忻州师范学院