S對(duì)As脅迫下秋茄幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)及巰基化合物的影響.pdf

1、砷(As)是一種致癌、致畸、致突變的元素，其對(duì)水體和土壤的污染是國(guó)內(nèi)外關(guān)注的重要問(wèn)題之一。目前有關(guān)As對(duì)紅樹植物的毒害機(jī)制及紅樹植物相應(yīng)耐受性機(jī)制的研究尚處于初步探索階段。已有的研究表明：As與巰基具有高度的親和力，二者能結(jié)合成穩(wěn)定的螯合物，從而降低As對(duì)植株的毒害。紅樹林沉積物環(huán)境中較高的含硫(S)量是紅樹林濕地的一個(gè)重要生境特征，紅樹植物體內(nèi)S含量亦顯著高于同緯度地區(qū)陸生植物。S作為巰基的主要組成物質(zhì)之一，對(duì)植物As的耐抗性有著緊密

2、的聯(lián)系。目前有關(guān)S與As在土壤及紅樹植物中交互效應(yīng)的研究鮮有報(bào)道。本研究設(shè)想紅樹林沉積物及紅樹植物體內(nèi)較高的S含量在紅樹植物As耐性方面起了關(guān)鍵作用。針對(duì)這一設(shè)想，本文通過(guò)人工土培秋茄(Kandelia obovata(S．，L.)Yong)幼苗，分別以As濃度0、30、60、150ppm，S濃度0、0.1、0.2、0.4％(w：w)進(jìn)行復(fù)合處理，分析測(cè)定不同濃度的S含量對(duì)As脅迫下秋茄幼苗葉片及根中非蛋白巰基(NPT)、谷胱甘肽(GS

3、H）、植物絡(luò)合素(PCs)、可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量的影響以及對(duì)秋茄As吸收和分布情況的影響，以期探討S在紅樹植物As耐抗性中的作用，為全面揭示紅樹植物對(duì)As耐抗性提供理論依據(jù)。
　　 本研究主要結(jié)論有：
　　 1．As脅迫下根中可溶性蛋白含量均明顯低于As0處理組，As已對(duì)秋茄幼苗產(chǎn)生毒害效應(yīng)，其蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)遭到破壞，導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量降低。相同As處理水平下，加S處理組秋茄幼苗根、葉可溶性蛋白含量均高于對(duì)照。S

4、處理濃度與秋茄幼苗葉片中可溶性蛋白含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，與根中可溶性蛋白含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，施S可促進(jìn)秋茄幼苗可溶性蛋白的合成，緩解As對(duì)秋茄幼苗的毒害作用。
　　 2．隨著As脅迫濃度的增加，秋茄幼苗根中可溶性糖含量呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。相同As處理水平下，S0.1、S0.2處理水平對(duì)秋茄幼苗可溶性糖含量的增加有促進(jìn)作用，S0.4處理水平下秋茄幼苗可溶性糖含量有所下降。
　　 3．相同As

5、脅迫水平下，葉片脯氨酸含量隨S處理濃度的升高有不同程度的增加，施S對(duì)葉片脯氨酸含量的增加有促進(jìn)作用；不同As、S處理水平下，根中脯氨酸含量變化不顯著(P＞0.05)。
　　 4．As脅迫下，秋茄幼苗根、葉NPT含量均有所增加。根、葉NPT含量與As處理濃度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，與秋茄幼苗體內(nèi)As含量呈顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)。在不加As條件下，S處理濃度的增加對(duì)秋茄幼苗根、葉NPT含量影響不顯著（P＞0.05

6、）。As脅迫下S0.1、S0.2處理水平明顯增加了秋茄幼苗NPT含量，S0.4處理水平下秋茄幼苗NPT含量增勢(shì)不顯著(P＞0.05).施S可促進(jìn)秋茄幼苗NPT的合成，對(duì)于緩解As對(duì)植株造成的氧化傷害具有重要意義。
　　 5．As脅迫下根中GSH含量明顯降低(P＜0.05)，葉片GSH含量明顯增加(P＜0.05)。As脅迫一方面刺激GSH合成加強(qiáng)，引起GSH水平提高；另一方面，As脅迫下PCs的合成引起GSH消耗。秋茄幼苗根、葉中

7、GSH含量與S處理濃度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)。施S促進(jìn)了秋茄幼苗GSH的合成，為PCs生成提供前體物質(zhì)，對(duì)秋茄幼苗抵御As毒害具有重要意義。
　　 6．As脅迫下秋茄幼苗根、葉PCs含量均明顯增加，PCs含量與秋茄幼苗體內(nèi)的As含量呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，PCs含量的增加，對(duì)于清除其體內(nèi)游離的As離子，緩解其毒害起了關(guān)鍵作用。As脅迫下，秋茄幼苗根系PCs含量明顯高于葉片PCs含量，根是PCs合成的主要部

8、位，根中PCs對(duì)As的絡(luò)合作用降低了As由根向地上部位的轉(zhuǎn)運(yùn)，在As的解毒過(guò)程中起了重要作用。隨著S處理濃度的增高，秋茄幼苗根、葉PCs含量有不同程度的下降，且以S0.4處理水平下降較顯著(P＜0.05)。
　　 7．秋茄幼苗根、葉中的As含量隨著As處理濃度的增加而增加，As含量與As處理濃度之間均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)。葉片中As含量與S處理濃度之間存在極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（P＜0.01）。根中As含量遠(yuǎn)大于葉中的

9、As含量，As不易向地上部分轉(zhuǎn)移，根是秋茄富集As的主要器官。相同As處理水平下，S處理濃度的增加一定程度上降低了秋茄幼苗葉片As含量；S0.1、S0.2處理水平下根中的As含量均高于對(duì)照。施S可促進(jìn)As在根中的累積，減少As向地上部位轉(zhuǎn)移，提高植物對(duì)As脅迫的抗性。
　　 8．S處理濃度與秋茄幼苗根、葉GSH含量均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系(P＜0.01)，施S可促進(jìn)秋茄幼苗體內(nèi)GSH的合成，增強(qiáng)其對(duì)As脅迫的抗性。秋茄幼苗根、葉中