外源调节物质对铅胁迫下格木幼苗生理特性的影响

作者：陈旋; 胡颖; 孙明升; 贾婕; 杨章旗^*

来源：林业科学, 2021, 57(02): 39-48.

• 格木
• 铅胁迫
• 外源调节物质
• 生理特性

【目的】研究外源调节物质对格木幼苗响应铅胁迫的生理特性和抗逆能力,探讨格木对铅胁迫的响应机制,为格木的栽培、引种及重金属污染土壤的修复提供理论指导。【方法】以1年生格木幼苗为试材,通过不同浓度甜菜碱(BT)、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和氯化钙(CaCl2)的处理,研究其对铅(10 mmol·L-1)胁迫下格木幼苗抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)]活性,渗透调节物质[脯氨酸(PRO)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白质(SP)]含量,叶片细胞膜透性[丙二醛(MDA)、相对电导率(RC)]以及叶绿素含量(SPAD值)的影响。【结果】铅胁迫明显抑制格木幼苗生长,致使其渗透调节物质含量显著减少、MDA含量及RC明显增加、光合色素合成受抑。而SOD、POD和CAT活性较无胁迫对照(CK1)提高7.0%、1 221.6%和121.0%,格木幼苗具有一定的抗铅胁迫能力。外源调节物质对格木幼苗抗氧化酶活性的激活、PRO和SP含量的增加、MDA的降解、RC的降低和叶绿素的合成有显著作用,对SS含量无促进作用。与铅胁迫对照(CK2)相比,施加MeJA 0.1 mmol·L-1,SOD活性提升13.2%; 100 mg·L-1的BT,CAT活性增强17.7%; 25 mg·L-1的SA,POD活性提高36.2%; 1 mmol·L-1的MeJA,PRO含量提高157.3%; 1 000 mg·L-1的BT,SP含量增加71.9%; 5 mmol·L-1的CaCl2,SPAD值增大22.9%; 100 mg·L-1的BT,MDA含量降低58.9%,BT一定程度降低RC。相关性分析显示,各生理指标之间存在直接或间接的内在关联性,彼此促进或拮抗,对铅胁迫损伤进行动态修复调节。【结论】外源调节物质可有效缓解铅对格木幼苗的伤害,与格木幼苗产生适应性诱导以抵抗铅胁迫的外源调节物质表现为:1 mmol·L-1MeJA>20 mmol·L-1CaCl2>100 mg·L-1BT>5 mmol·L-1CaCl2>0.1 mmol·L-1MeJA>500 mg·L-1BT>CK2。

• 单位
  南京林业大学; 广西大学; 广西壮族自治区林业科学研究院