鑭對UV-B輻射脅迫下大豆幼苗活性氧代謝的影響.pdf

1、UV-B輻射對作物形態(tài)結(jié)構(gòu)、生長發(fā)育、生理生化等產(chǎn)生眾多不利影響；而適宜與適量的稀土具有增強(qiáng)作物代謝，緩解酸雨、臭氧、重金屬、農(nóng)藥污染等逆境對作物傷害的作用。緣此，本文以UV-B敏感作物大豆(Glycinemax.)“墾農(nóng)18”幼苗為材料，采用水培法研究了稀土元素La(Ⅲ)對紫外輻射(UV-B,280～320nm)脅迫下大豆幼苗活性氧代謝的影響。旨在為從分子層面上闡述稀土抗UV-B脅迫傷害機(jī)制提供宏觀上的生理生態(tài)依據(jù)，揭示稀土誘導(dǎo)植物抗

2、性機(jī)理，拓展稀土應(yīng)用領(lǐng)域；可為UV-B輻射傷害作物的生態(tài)防御研究提供新的思考方向，對豐富紫外輻射生態(tài)學(xué)理論有積極意義。主要研究內(nèi)容如下： (1)首先研究了La(Ⅲ)對大豆幼苗抗氧化指標(biāo)的影響。研究結(jié)果表明，0～50mg·L-1劑量的LaCl3溶液能提高大豆幼苗葉片抗氧化酶CAT和POD活性，降低細(xì)胞質(zhì)膜透性和MDA含量，改善大豆幼苗的抗氧化代謝，進(jìn)而有利于其生長和發(fā)育。本實驗僅體現(xiàn)出稀土元素Hormesis現(xiàn)象的低促效應(yīng)。0～5

3、0mg·L-1LaCl3溶液對大豆幼苗抗氧化代謝的適宜改善效果顯現(xiàn)于第3d。LaCl3對大豆幼苗的適宜噴施劑量為20mg·L-1，其對大豆幼苗葉片活性氧代謝的改善效果至少可以維持13d。 (2)然后分析了La(Ⅲ)對UV-B輻射脅迫下大豆幼苗膜脂脂肪酸的影響。測定結(jié)果表明，雖然各處理組膜脂脂肪酸的組分相同于對照，但是其配比有所變動。UV-B處理組大豆幼苗葉片亞麻酸(18:3)百分含量下降，而棕櫚酸(16:0)和硬脂酸(18:0)

4、百分含量上升，不飽和度指數(shù)因之降低，且符合劑量-效應(yīng)規(guī)律；La(Ⅲ)的介入改善了UV-B輻射脅迫下大豆幼苗的活性氧代謝，繼而減緩不飽和脂肪酸含量的下降態(tài)勢，放慢飽和脂肪酸含量的上升趨勢，減輕了大豆幼苗葉片的膜脂過氧化程度，使得不飽和度指數(shù)有所增加，呈現(xiàn)出較好的緩解效應(yīng)，且對低劑量的緩解效果優(yōu)于高劑量。綜觀質(zhì)膜透性、MDA濃度、H2O2含量、總含水量等指標(biāo)的變化，可以推測非酶促膜脂質(zhì)過氧化是UV-B輻射脅迫造成大豆幼苗質(zhì)膜傷害的主要原因之

5、一；La(Ⅲ)的介入可以減輕UV-B輻射脅迫下大豆幼苗葉片的膜脂過氧化程度。 (3)最后考察了La(Ⅲ)對UV-B輻射脅迫下大豆幼苗活性氧代謝的影響。實驗結(jié)果表明，UV-B輻射(T1:0.15W·m-2和T2:0.45W·m-2)脅迫時，大豆幼苗質(zhì)膜透性、丙二醛(MDA)濃度、H2O2累積量和脯氨酸含量在脅迫期(1～5d)逐漸上升，而下降于恢復(fù)期(6～11d)；過氧化氫酶(CAT)活性和抗壞血酸(AsA)含量先增(1～5d)后減

6、(6～11d)；T1組過氧化物酶(POD)活性在脅迫期逐漸升高，恢復(fù)期維持一較高水平后陡降，T2組POD活性持續(xù)升高至第9天，此后略有下降。20mg·L-1La(Ⅲ)減緩了前4項指標(biāo)在脅迫期的上升趨勢，加快其恢復(fù)期的下降速度，縮短恢復(fù)歷程，最終呈現(xiàn)良好的恢復(fù)效果，且對低劑量的恢復(fù)效果優(yōu)于高劑量；La(Ⅲ)+UV-B組CAT和POD酶活＞UV-B組(La(Ⅲ)+UV-B組CAT第5d除外，但其峰位較UV-B組前移)；La(Ⅲ)+UV-B組