摘要
[目的]探究重金属元素铅(Pb)对谷子萌发及幼苗生理生化特性的影响,为Pb污染背景下谷子的安全生产和品质保障提供理论依据.[方法]以谷子品种晋谷21号为试验材料,采用土培盆栽试验,以自然土壤加水为对照(CK,0 mg/kg),设5个外源Pb浓度处理(50、100、250、500和1000 mg/kg),分析不同Pb浓度处理对谷子萌发及苗期叶片生理生化指标的影响.[结果]随着Pb浓度的增加,谷子的发芽势、发芽率及发芽指数等萌发指标均受到不同程度的抑制,1000 mg/kg处理的相对发芽率仅有52.5％.叶绿素含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,各Pb胁迫处理均显著高于CK(P<0.05,下同),Pb浓度为500 mg/kg时,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量均达最大值,较CK分别增加58.3％、69.5％和64.3％.随着Pb浓度的增加,过氧化物酶(POD)活性、质膜透性、丙二醛(MDA)含量及脯氨酸含量均显著增加,其中POD活性对1000 mg/kg高浓度Pb胁迫尤为敏感.可溶性蛋白质含量随着Pb浓度的增加呈先升高后降低的变化趋势,Pb浓度为500 mg/kg时可溶性蛋白质含量达最大值,较CK显著增加54.1％;Pb浓度为1000 mg/kg时,可溶性蛋白质含量急剧下降,与CK相比显著降低14.9％.相关分析结果表明,谷子的发芽势、发芽率和发芽指数均与Pb浓度呈显著负相关,POD活性、质膜透性、MDA含量和脯氨酸含量均与Pb浓度呈极显著正相关(P<0.01).不同Pb浓度下抗性指标相对值的平均值(敏感性)排序为:POD活性>质膜透性>脯氨酸含量>MDA含量>可溶性蛋白质含量.[结论]谷子在萌发阶段和幼苗时期均会受到Pb胁迫的影响,同时在响应Pb胁迫时,谷子能通过自身生理生化特性的改变提高其适应Pb胁迫的能力,但这种适应性有一定限度.
基金项目
国家重点研发计划(2018YFD1000704-6)
"十四五"国家谷子高粱产业技术体系建设项目(CARS-06-14.5-A34)
山西省高等学校科技创新项目(2019L0845)
山西省高等学校科技创新项目(2019L0840)
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