《植物生理学报》 2019, 55(10): 1467-1480

不同品种小白菜萌发期对铅胁迫的耐性差异及其生理机制

张陆云1,3, 任艳芳1,2,3,*, 何俊瑜1,2,3,*, 王伟1,3, 崔志文1,3, 王羲玥1,3, 张黎明1,3

1常州大学环境与安全工程学院, 江苏常州213164 2贵州大学农学院, 贵阳550025 3江苏省石油化工安全与环保工程研究中心, 江苏常州213164

通信作者：任艳芳,何俊瑜；E-mail: 何俊瑜(junyuhe0303@126.com)、任艳芳 (yanfangren@126.com)。

摘　要：

以小白菜(Brassica chinensis)品种‘靓丽’、 ‘厚叶养生’和‘甜脆青’为材料, 研究不同铅(Pb)浓度(0、 0.1和1 mmol·L^-1)处理对小白菜种子萌发、幼苗生长、 Pb积累、渗透调节物质、膜脂过氧化和抗氧化酶系统的影响,并利用主成分分析法对其耐Pb能力进行了综合评价。结果表明: 不同浓度Pb胁迫对3个品种小白菜发芽率、发芽势、发芽指数均没有显著影响, 但明显抑制了活力指数、胚根长和幼苗生物量, 分别较对照下降了16.51%~58.43%、 10.58%~56.18%和3.09%~36.36%。 Pb胁迫下小白菜体内的Pb含量明显增加, 特别是‘甜脆青’, 其幼苗体内的Pb含量是‘厚叶养生’的1.88倍; Pb胁迫引起小白菜体内可溶性糖和可溶性蛋白不同程度的增加。随着Pb胁迫浓度的增加, 3个品种小白菜体内的活性氧(ROS)和丙二醛(MDA)含量均显著增加, 3个品种胚根和胚芽中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)及‘靓丽’和‘厚叶养生’胚根中过氧化氢酶(CAT)活性明显增加, 但不同品种的增加幅度存在差异, 其中‘厚叶养生’的抗氧化酶增幅最大,氧化损伤程度最小, 在1 mmol·L^-1 Pb胁迫下其胚芽和胚根中SOD、 POD、 APX、 CAT较对照分别增加了11.17%和97.22%、 19.81%和72.45%、 223.81%和429.74%、 14.71%和71.34%, MDA较对照分别增加了13.38%和22.67%。对萌发指标及各生理指标通过主成分分析综合评价结果表明, 3个小白菜品种对Pb的耐受性强弱表现为: ‘厚叶养生’>‘靓丽’>‘甜脆青’。

关键词：小白菜; Pb胁迫; 萌发期; 主成分分析; 耐性

收稿：2019-07-24   修定：2019-08-25

资助：国家自然科学基金项目(31460100和31660477)、常州大学人才引进项目(201709和201710)、贵州省科技计划项目(黪科合平台人才[2017]5788号)和江苏省研究生科研与实 践创新计划项目(SJCX19-0635)。