砷胁迫下不同砷富集能力植物内源生长素与抗氧化酶的关系-生态学报.PDF

第 35 卷第 10 期 生 态 学 报 Vol.35,No.10 2015年5月 ACTA ECOLOGICA SINICA May,2015 DOI:10.5846/ stxb201312022863 胡拥军,王海娟,王宏镔,杨晓燕,李燕燕,殷飞.砷胁迫下不同砷富集能力植物内源生长素与抗氧化酶的关系.生态学报,2015,35(10): 3214鄄3224. Hu Y J,Wang HJ,Wang H B,Yang X Y,Li Y Y,Yin F.The relationship between endogenous auxin and antioxidative enzymes in two plants with different arsenic鄄accumulative ability under arsenic stress.Acta Ecologica Sinica,2015,35(10):3214鄄3224. 砷胁迫下不同砷富集能力植物内源生长素与抗氧化酶 的关系 * 胡拥军,王海娟,王宏镔 ,杨晓燕,李燕燕,殷摇 飞 昆明理工大学环境科学与工程学院,昆明摇 650500 摘要:采用室内土培法,研究了砷胁迫(0,50,100 和200 mg/ kg)对凤尾蕨属中砷超富集植物大叶井口边草(Pteris cretica var. nervosa)和非砷超富集植物剑叶凤尾蕨(Pteris ensiformis)生物量、株高、叶片内源3鄄吲哚乙酸(IAA)含量、IAA氧化酶(IAAO)活 性、砷含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶SOD、过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT)活性以及细胞膜脂过氧化产物丙二醛(MDA) 含量的影响,并用逐步回归法分析了IAA 含量与砷含量、抗氧化酶活性、MDA含量之间的关系。 此外,研究了100 mg/ kg砷处 理下IAA、IAAO、3种抗氧化酶和MDA 的时间动态。 结果表明,与对照(不加砷)相比,加砷处理下大叶井口边草的株高和生物 量未出现显著变化,但剑叶凤尾蕨在中、高浓度砷胁迫下则显著降低;中、高浓度砷胁迫均使2种植物叶片含砷量、IAA含量显 著增加和IAAO活性显著下降,但这种改变在大叶井口边草中更为显著;加砷处理使大叶井口边草叶片3种抗氧化酶活性维持 或增加,剑叶凤尾蕨中SOD和CAT活性虽能维持,但POD活性则显著下降,说明砷胁迫下大叶井口边草具有更强的抗氧化能 力。 逐步回归分析结果显示,2种植物叶片IAA含量均与砷含量成显著正相关,但在大叶井口边草中,IAA含量还与CAT活性 成显著负相关。 时间动态研究表明,第 13天,大叶井口边草具有最高的IAA含量、最低的IAAO活性以及最低的CAT活性,而 剑叶凤尾蕨中的变化规律则不明显。 因此,叶片保持较高的IAA含量、较低的IAAO和CAT 活性有助于大叶井口边草超量富 集砷。 关键词:生长素;3鄄吲哚乙酸(IAA);砷;抗氧化酶;大叶井口边草;剑叶凤尾蕨 The relationship between endogenous auxin and antioxidative enzymes in two plants with different arsenic鄄accumulative ability under arsenic stress * HU Yongjun,WANG Haijuan,WANG Hongbin ,YANG Xiaoyan,LI Yanyan,YIN Fei Faculty of Environmental Science and Engineering,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China Abstract:Up to now,11arsenic hyperaccumulators and4 non鄄hyperaccumulators inPteris genus have been reported. The non鄄hyperaccumulators could be used as controls to reveal the res