蜈蚣草的组织培养快繁及拮抗重金属Cr6+胁迫的生理机制探究

作者:郑依琦; 成垚; 刘良淼; 陈玲洁; 叶乐滢; 王卓依; 林娴静; 陈文荣; 郭卫东; 杨莉*
来源:浙江师范大学学报(自然科学版), 2023, 46(03): 316-322.
DOI:10.16218/j.issn.1001-5051.2023.033

摘要

为探究重金属超富集植物蜈蚣草治理、修复土壤重金属铬(chromium, Cr)污染的能力,在建立高效蜈蚣草组培再生体系基础上,通过在培养基中添加不同浓度重铬酸钾(K2CrO4,Cr6+),检测被处理羽叶中色素含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性等生理生化指标.结果表明:以成熟孢子为外植体,经过适宜的培养基和条件培养,最短可在3~4个月内获得大量的蜈蚣草组培苗.随着培养基中施加的Cr6+浓度提高及胁迫时间的延长,羽叶中叶绿素、类胡萝卜素及丙二醛(malondialdehyde, MDA)质量浓度呈现“上升→下降→上升”的波动趋势;低浓度Cr6+胁迫处理后,蜈蚣草羽叶中SOD和过氧化物酶(peroxidase, POD)活性则呈现先下降后上升的趋势;当Cr6+胁迫浓度超过1.0 mmol/L时,蜈蚣草羽叶在6 d内由绿色逐渐转变为褐色,并发生萎蔫,叶绿素等生理指标也较对照差异显著,表明蜈蚣草对Cr6+胁迫具有较强的耐受性,但高浓度Cr6+胁迫可能抑制了蜈蚣草体内的抗氧化系统,从而呈现明显的毒害症状.研究为应用蜈蚣草治理、修复土壤中重金属Cr6+污染等提供一定的理论依据.

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