Pb、Cu胁迫对玉米(Zea mays L.)生长、 细胞色素合成以及重金属吸收特性的影响
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国家科技支撑计划课题(2015BAD05B04)和国家重点研发计划课题(2017YFD0801102)共同资助。


Effects of lead and copper stress on growth
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    通过水培试验,以玉米作为供试植株,研究Pb、Cu胁迫对玉米生长发育、细胞色素合成以及重金属吸收的影响。结果表明,Pb、Cu单一胁迫下玉米根长较对照组均偏低,复合胁迫下根长随着Pb、Cu复合浓度的增加而减小。玉米植株在重金属Pb、Cu单一胁迫下生物量变化不明显,但在不同水平Pb、Cu复合胁迫下,表现随着重金属胁迫浓度增加,玉米植株生物量先增加后减小。玉米叶绿素含量随着Pb胁迫浓度增加而增加、随着Cu浓度增加而降低;Pb、Cu单一胁迫下β-类胡萝卜素含量随着Pb浓度增加先降低后增加,随着Cu含量增加先增加后降低;Pb、Cu单一胁迫下花青素含量较对照组均增大,Cu胁迫下花青素含量增加更明显,最低增加0.65%,最高增加21.25%。玉米不同器官对Pb、Cu积累有一定差异,在单一重金属胁迫下Pb、Cu在玉米体内积累量与胁迫浓度呈正相关,分布顺序为根系>茎叶,根部是积累Pb、Cu主要器官。Pb、Cu复合胁迫下加剧了重金属向玉米体内的迁移累积,随着Pb、Cu复合胁迫浓度的增大,根部吸收Pb、Cu逐步增大,而茎叶吸收Pb、Cu趋于平稳。相关分析显示,玉米细胞色素的合成取决于被胁迫的重金属类型,β-类胡萝卜素含量与植株体内Pb含量显著正相关,花青素含量与Cu含量显著正相关, 揭示Pb对β-类胡萝卜素诱导作用强、Cu对花青素诱导作用强。

    Abstract:

    stress. The correlation analysis between cytochrome synthesis and heavy metal indicated that the synthesis of corn cytochrome depend on the metal type. There was significant correlation between Pb content and β-carotenoid content, while Cu content was significantly correlated with anthocyanin content. The results revealed that Pb exerted more effects in inducing β-carotenoids, while Cu made much more important roles in inducing anthocyanins. All of these would provide a scientific basis for plant heavy metal toxicity and resistance mechanism.

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  • 收稿日期:2017-03-13
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  • 在线发布日期: 2017-11-23