旱柳根系细胞壁多糖和抗氧化系统对镉的响应
发布时间：2021-06-22 23:48
【目的】研究旱柳（Salix matsudana Koidz）根系细胞壁多糖对根系富集镉（Cd）的重要作用以及抗氧化系统表征的耐受性对Cd的响应,为植物富集技术的发展提供理论支撑。【方法】旱柳插条分别在含有Cd浓度为0μmol/L（CK）、25μmol/L（Cd25,低浓度Cd）和75μmol/L（Cd75,高浓度Cd）的营养液中培养。测定生长指标、Cd含量、细胞壁多糖含量和氧化应激指标。【结果】高浓度Cd会显著减少旱柳的生物量、茎长和根长。根系是旱柳积累Cd的主要部位,其积累Cd的能力与根系细胞壁多糖的含量和结构密切相关。Cd25和Cd75处理的果胶含量和果胶甲酯酶活性显著高于对照。Cd25处理的半纤维素2的含量以及Cd75处理的半纤维素1的含量显著高于对照。此外,Cd诱导旱柳活性氧和丙二醛过度产生,高浓度Cd显著抑制过氧化氢酶和过氧化物酶的活性以及叶片还原型谷胱甘肽的含量。【结论】Cd处理使根系细胞壁中果胶、低甲酯化果胶和半纤维含量升高,意味可结合Cd的负电基团数量增多。此外,旱柳不同部位的抗氧化系统对Cd胁迫的响应存在一定的差异。未来植物修复的应用应充分考虑细胞壁多糖的作用以及植...
【文章来源】：西南农业学报. 2020,33(11)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同处理的旱柳叶片和根系的CAT(a)、POD(b)、SOD(c)活性以及GSH含量(d)
表1 不同处理对旱柳新枝和根系的生物量和长度的影响Table 1 Effects of different treatments on biomass and length of S. matsudana shoots and roots 生长指标Growth parameters 处理 Treatment Control Cd25 Cd75 新枝鲜重(g)Shoot fresh weight 21.49±1.47a 16.5±0.64b 7.47±0.39c 新枝干重(g)Shoot dry weight 4.01±0.20a 3.02±0.27b 1.61±0.11c 最长茎长(cm)Longest stem length 57.75±1.20a 46.63±1.85b 29.73±4.89c 根系鲜重(g)Root fresh weight 4.44±0.20b 4.89±0.17a 3.15±0.49c 根系干重(g)Root dry weight 0.47±0.05a 0.49±0.04a 0.35±0.05b 最长根长(cm)Longest root length 21.92±1.58a 21.66±1.20a 14.55±0.45b 注:数值为实验中3个重复的平均值± SD,不同字母表示数值间有显著性差异(P<0.05),下同。Notes: Values are the mean ± SD of three replicates. A significant difference between values is indicated with different letters (P<0.05). The same as below.2.2 旱柳新枝、根系和根系细胞壁中Cd的含量
Cd25和Cd75处理的根系细胞壁果胶含量相比对照分别增加64.71 %和242.10 %(P<0.05,图2-a)。根系细胞壁半纤维素含量与果胶含量的变化不同。与对照相比,Cd25处理的HC1含量无显著差异(P>0.05),而Cd75处理的HC1升高79.97 %(P<0.05,图2-c)。HC2含量在25 μmol/L Cd处理下达到最高,较对照高33.81 %,而Cd75处理的HC2含量显著低于Cd25处理(P<0.05,图2-d)。PME活性与果胶含量变化相似,Cd处理浓度的增加使PME活性增加(图2-b)。与对照相比,Cd25和Cd75处理的PME活性分别增加33.65 %和70.51 %(P<0.05)。表2 不同处理对旱柳叶片和根系的氧化应激产物(H2O2、O-2和MDA)含量的影响Table 2 Effects of different treatments on the contents of oxidative stress products (H2O2, O-2 and MDA) in the leaves and roots of S. matsudana 植物部位Plant parts 处理Treatment 氧化应激产物Oxidative stress products H2O2(μmol·g-1 FW) O-2(μmol·g-1 FW) MDA(nmol·g-1 FW) 叶片 Control 6.13±0.83b 0.11±0.01c 6.35±0.14c Leaf Cd25 6.84±0.38b 0.14±0.00b 7.37±0.39b Cd75 11.69±0.83a 0.19±0.00a 10.45±0.96a 根系 Control 8.55±0.90b 0.13±0.02a 0.96±0.07c Root Cd25 11.53±0.61a 0.12±0.01a 2.02±0.07b Cd75 12.56±1.03a 0.14±0.00a 2.59±0.27a
本文编号：3243776
【文章来源】：西南农业学报. 2020,33(11)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
不同处理的旱柳叶片和根系的CAT(a)、POD(b)、SOD(c)活性以及GSH含量(d)
表1 不同处理对旱柳新枝和根系的生物量和长度的影响Table 1 Effects of different treatments on biomass and length of S. matsudana shoots and roots 生长指标Growth parameters 处理 Treatment Control Cd25 Cd75 新枝鲜重(g)Shoot fresh weight 21.49±1.47a 16.5±0.64b 7.47±0.39c 新枝干重(g)Shoot dry weight 4.01±0.20a 3.02±0.27b 1.61±0.11c 最长茎长(cm)Longest stem length 57.75±1.20a 46.63±1.85b 29.73±4.89c 根系鲜重(g)Root fresh weight 4.44±0.20b 4.89±0.17a 3.15±0.49c 根系干重(g)Root dry weight 0.47±0.05a 0.49±0.04a 0.35±0.05b 最长根长(cm)Longest root length 21.92±1.58a 21.66±1.20a 14.55±0.45b 注:数值为实验中3个重复的平均值± SD,不同字母表示数值间有显著性差异(P<0.05),下同。Notes: Values are the mean ± SD of three replicates. A significant difference between values is indicated with different letters (P<0.05). The same as below.2.2 旱柳新枝、根系和根系细胞壁中Cd的含量
Cd25和Cd75处理的根系细胞壁果胶含量相比对照分别增加64.71 %和242.10 %(P<0.05,图2-a)。根系细胞壁半纤维素含量与果胶含量的变化不同。与对照相比,Cd25处理的HC1含量无显著差异(P>0.05),而Cd75处理的HC1升高79.97 %(P<0.05,图2-c)。HC2含量在25 μmol/L Cd处理下达到最高,较对照高33.81 %,而Cd75处理的HC2含量显著低于Cd25处理(P<0.05,图2-d)。PME活性与果胶含量变化相似,Cd处理浓度的增加使PME活性增加(图2-b)。与对照相比,Cd25和Cd75处理的PME活性分别增加33.65 %和70.51 %(P<0.05)。表2 不同处理对旱柳叶片和根系的氧化应激产物(H2O2、O-2和MDA)含量的影响Table 2 Effects of different treatments on the contents of oxidative stress products (H2O2, O-2 and MDA) in the leaves and roots of S. matsudana 植物部位Plant parts 处理Treatment 氧化应激产物Oxidative stress products H2O2(μmol·g-1 FW) O-2(μmol·g-1 FW) MDA(nmol·g-1 FW) 叶片 Control 6.13±0.83b 0.11±0.01c 6.35±0.14c Leaf Cd25 6.84±0.38b 0.14±0.00b 7.37±0.39b Cd75 11.69±0.83a 0.19±0.00a 10.45±0.96a 根系 Control 8.55±0.90b 0.13±0.02a 0.96±0.07c Root Cd25 11.53±0.61a 0.12±0.01a 2.02±0.07b Cd75 12.56±1.03a 0.14±0.00a 2.59±0.27a
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