摘要
羊肚菌Morchella是全球广泛分布的食药用真菌,重金属镉(Cd)在羊肚菌中的积累受到越来越多的关注。然而,羊肚菌镉积累的机理尚不清楚。本研究通过在0–5.0mg/LCd浓度环境中培养小海绵羊肚菌Morchella spongiola,测定Cd胁迫下其菌丝生长速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)及细胞Cd积累量等生理生化指标,旨在明晰小海绵羊肚菌响应Cd毒害的抗氧化防御响应机理。结果表明随着Cd浓度的增加,小海绵羊肚菌菌丝生长呈现出“升-降-升-降”的双峰响应变化,其中0.15、0.90和1.50 mg/L为菌丝生长Cd浓度关键拐点。Cd胁迫导致的氧化损伤与其初始浓度呈现正相关,胁迫3 d时MDA和H2O2含量显示出较大提升,5.0 mg/L处理组MDA和H2O2含量比对照组分别高出5.80倍和6.08倍。胁迫浓度、胁迫时间对抗氧化系统的影响各异,SOD、POD活性随浓度增大而逐渐升高,在1.5–5.0 mg/L浓度范围内,SOD和POD酶活性分别增加了1.96倍和2.15倍;CAT和GSH-Px酶活在0.15mg/L时达到最大值,之后增加Cd浓度酶活性被抑制;GSH和ASA含量在Cd胁迫初期呈浓度依赖性增加,胁迫5 d后表现二者含量先升高后降低。此外,小海绵羊肚菌胞外Cd积累量随着外源Cd浓度的提高而增加,而胞内Cd含量在浓度为1.5–5.0mg/L范围内无明显增加。本研究首次系统研究了小海绵羊肚菌响应Cd胁迫浓度、胁迫时间的动态趋势与内在变化规律,不仅为羊肚菌与重金属相互作用关系研究奠定基础,也为羊肚菌用于Cd污染废水生物修复提供了理论依据。
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