富氫水(HRW)對鎘誘導的紫花苜蓿幼苗根部氧化損傷的緩解作用.pdf

1、鎘是一種有毒的重金屬，已經成為最主要的環(huán)境污染物之一。高等植物中很容易積累鎘，鎘積累嚴重抑制了植物的光合作用、呼吸作用等。隨后，植物表現(xiàn)出明顯的鎘毒害癥狀，包括植物生長抑制、枯黃、壞死或程序性細胞死亡。
　　氫氣是一種無色、無臭、無味的二原子氣體分子。最近的研究結果顯示，氫氣(H2)是生物體內一種新發(fā)現(xiàn)的調控分子，對動物細胞有抗氧化、抗炎等的保護作用。也有研究表明，氫氣能夠誘導植物對一些非生物脅迫的耐性，包括鹽和百草枯脅迫。然而，

2、氫氣在鎘誘導脅迫中的作用還不清楚。為了闡述氫氣在鎘毒害中的作用，本文用富氫水（HRW）預處理探討了氫氣在緩解苜蓿鎘毒害中的生理作用和分子機制。研究結果表明:
　　1.HRW預處理對苜蓿鎘毒害的影響存在劑量依賴性，其中，10％ HRW預處理效應最大。實驗表明，同單獨鎘脅迫相比，用不同濃度的HRW（1，10，50和100％）預處理能夠提高根鮮重，提高的百分率分別為4.4％，20.1％，16.8％和11.1％。進一步的實驗表明，同單獨鎘

3、處理相比，HRW預處理能夠降低硫代巴比妥酸反應物（TBARS）含量，同樣存在劑量依賴性效應。
　　2.10％ HRW預處理能夠抑制鎘毒害癥狀的出現(xiàn)，包括根伸長和幼苗生長的改善，進一步的研究結果表明，這些反應與典型抗氧化酶顯著升高或其同工酶活性顯著增強及其相關基因轉錄有關，同鎘單獨處理相比，10％ HRW預處理超氧化物歧化酶(SOD)和抗壞血酸過氧化物酶(APX)活性分別提高了60.2％和25.1％，其相應同工酶活性增強，同時阻止了

4、抗氧化基因在轉錄水平上的下降，這與接下來檢測到的還原型谷胱甘肽與氧化型谷胱甘肽比率顯著提高一致。
　　3.組織化學染色結果表明，同對照組相比，鎘處理下苜蓿根中積累了過多的活性氧(ROS)，而10％ HRW預處理能夠緩解根細胞中鎘誘導的氧脅迫的發(fā)生。
　　4.10％ HRW預處理能夠導致植物積累較少量的鎘。同鎘單獨處理相比，HRW預處理后根組織中鎘含量分別降低29.4％和22.9％。
　　總之，本研究結果表明，植物中氫氣