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SO2对谷子幼苗根系镉胁迫的缓解作用
  • ISSN号:1672-2043
  • 期刊名称:《农业环境科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:X503.231[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:山西大学生命科学学院,太原030006
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(30870454,30470318,31371868); 高等学校博士学科点专项科研基金项目(20070108007,20121401110007)
中文摘要:

以谷子幼苗为材料,采用SO2衍生物(SO3~(2-)∶HSO3~-,3∶1,mmol·L~(-1)/mmol·L~(-1))预处理方式,研究外源SO2对镉(Cd)致根系毒性的影响。研究发现:250、500μmol·L~(-1)Cd胁迫下,谷子幼苗根生长受到明显抑制,根组织中活性氧(ROS)大量产生,膜脂过氧化增加;与Cd单独处理组相比,用500μmol·L~(-1)SO2衍生物预处理后,Cd对根系生长的抑制作用减弱,根组织中ROS水平降低,膜脂氧化损伤减轻,谷胱甘肽(GSH)含量提高,过氧化物酶(POD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽硫转移酶(GST)等酶活性明显增加。结果表明:一定浓度的SO2衍生物能够通过上调抗氧化酶系统POD和GPX的活性来有效缓解Cd胁迫造成的谷子根系氧化损伤,并很可能通过维持较高的GSH水平和提高GST活性来增强谷子根系的Cd解毒能力。

英文摘要:

Sulfur is an essential element for plant growth and responses to environmental stress. We show that exogenous SO2 derivates(SO32-:HSO3-, 3:1, mmol·L-1/mmol·L-1) alleviated cadmium(Cd) toxicity in foxtail millet(Setaria italica L.) seedlings, mainly focusing on seedling roots. The results show that 250 μmol·L-1 and 500 μmol·L-1 Cd markedly inhibited root growth, increased the production of reactive oxygen species(ROS), and caused higher levels of lipid peroxidation product malondialdehyde(MDA) in roots of foxtail millet seedling. Compared to Cd treatment alone, pretreatment with 500 μmol·L-1 SO2 derivates weakened the inhibitory effects of Cd on root length and dry weight, and decreased the ROS and MDA levels in millet roots under Cd stress. Moreover, the activities of peroxidase(POD), glutathione peroxidase(GPX) and glutathione S-transferase(GST) as well as glutathione(GSH) contents in SO2 pretreatment groups were also significantly higher than those in Cd treatment alone. These results indicate that activities of POD, GPX and GST enzymes, and increase of GSH content induced by SO2 pretreatment play important roles in plant adaptation to Cd stress. Our results suggest that SO2 could alleviate Cd-induced toxicity through activating antioxidant enzymatic and non-enzymatic components, which could enhance the detoxication capacity in plants.

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期刊信息
  • 《农业环境科学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中华人民共和国农业部
  • 主办单位:农业部环境保护科研监测所 中国农业生态环境保护协会
  • 主编:李文华
  • 地址:天津市南开区复康路31号
  • 邮编:300191
  • 邮箱:caep@vip.163.com
  • 电话:022-23674336 23006209
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-2043
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1347/S
  • 邮发代号:6-64
  • 获奖情况:
  • 全国中文核心期刊,列于被引频比最高的中国科技期刊500名之内
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:34877