芹菜对镉、铅胁迫的生理响应及抗氧化酶基因表达特性分析

作者：肖旭峰; 解庆娓; 蔡玲; 张明; 范淑英

来源：核农学报, 2017, 31(09): 1864-1871.

• 镉
• 铅
• 复合污染
• 芹菜
• 基因表达

为探讨芹菜在重金属镉、铅胁迫下的生理变化规律和抗氧化酶基因的表达特性,采用营养液培试验,研究镉(Cd)、铅(Pb)单一及复合胁迫对芹菜体内Cd/Pb富集、叶绿素、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶(SOD、POD)活性的影响,并用RT-q PCR技术检测了根尖细胞内抗氧化酶基因(Cat、Gpx、Mn-sod及Apx)的表达特性。结果表明,Cd2+、Pb2+单一及复合胁迫下芹菜茎叶中Cd2+、Pb2+含量均随胁迫浓度增大而逐渐增大,说明芹菜对Cd2+、Pb2+的吸收互为协同作用;68 mg·L-1Cd2+和6080 mg·L-1Pb2+单一及复合处理对芹菜整个生长期内叶绿素、MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均达到极显著水平(P<0.01);低浓度下单一及复合胁迫对叶绿素合成有促进效应,高浓度、长时间胁迫时,叶绿素含量显著降低;单一及复合胁迫对MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均为Cd2+-Pb2+交互>Cd2+>Pb2+,但单一Cd2+浓度≥4 mg·L-1时,叶绿素含量大于Cd2+-Pb2+交互及单一Pb胁迫;Cd2+、Pb2+对芹菜叶POD和SOD活性的影响相似,均表现为"低促高抑";MDA、GSH含量随重金属浓度的升高而逐渐增加;单一及复合处理下Cat、Gpx、Mn-sod及Apx表达模式基本一致,其表达量的降低幅度为Cd2+-Pb2+交互>Cd2+>Pb2+。综上,Cd2+、Pb2+胁迫对芹菜的生理和抗氧化系统均造成了一定的损伤,二者具有协同性,这为江西省鄱阳湖区芹菜的安全生产提供了理论依据。

• 单位
  江西生物科技职业学院; 江西农业大学