沿阶草对镉胁迫的生理生化响应及外源GSH处理的缓解效应

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本次试验采用盆栽方式,研究了不同浓度(0、25、50、75、100、150、200mg/kg)Cd处理对沿阶草生长及代谢的影响,以及施用不同浓度(30、60、90mg/L)的GSH对Cd胁迫下沿阶草的调控机理。研究的主要结果如下:(1)试验结果表明,25mg/kg Cd胁迫对沿阶草生物量和光合速率没有显著影响,高浓度Cd处理(50mg/kg)显著抑制沿阶草的生长及生物量的积累。随着Cd处理浓度的增加,同对照相比,其叶片的丙二醛(MDA)和超氧阴离子含量显著升高,抗氧化酶SOD和CAT活性呈现“低促高抑”现象。Cd胁迫显著增加根系中Cd含量,在Cd胁迫浓度为200mg/kg时,根系中Cd含量达到291mg/kg。盆栽试验下,各Cd胁迫浓度均未导致沿阶草植株出现枯黄及死亡现象,表明沿阶草对Cd有很强的耐性,这为城市Cd污染土壤提供修复潜力。(2)同150mg/kg Cd处理相比,施用不同浓度的外源GSH(30、60、90mg/L)能有效缓解Cd对沿阶草的胁迫伤害,在GSH浓度为60mg/L时,缓解效果最为显著。同150mg/kg镉处理相比,60mg/L GSH能显著增加植物生物量,提高光合速率及叶绿素含量;增强根系膜保护系统和活性氧清除系统;上调叶片和根系中抗氧化酶SOD、CAT、GR、APX活性;提高沿阶草体内抗氧化剂ASA和GSH含量;增加非蛋白硫醇NPT含量;叶片和根系中Cd含量分别降低了77.1%和13.4%。综上所述,施加适宜浓度外源GSH能通过提高光合作用,降低氧化损伤,抑制游离态的Cd向地上部转运,从而有效地缓解Cd胁迫对沿阶草的毒害。
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