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土壤重金属污染是全球性的难题,对农产品质量安全和人体健康产生巨大的威胁。土壤镉污染不仅会对作物产生毒害,使作物减产、品质下降;还能通过食物链富集对人体产生危害。独脚金内醋(Strigolactones,SLs)是一种植物中普遍存在的新型植物激素,在植物抵御胁迫过程中扮演着重要的角色。然而,独脚金内酯在作物缓解重金属胁迫中的作用知之甚少。本研究以耐镉性差异显著的大麦基因型浙农8号(耐镉基因型)和w6nk2(镉敏感基因型)为材料,水培镉胁迫试验探讨外源独脚金内酯对镉胁迫下大麦生长、镉吸收与转运、光合特性、营养代谢与活性氧代谢等的影响,旨在探讨外源独脚金内脂对大麦镉毒害的缓解效应及其机理,主要研究结果如下:1.以镉敏感大麦基因型w6nk2和耐镉基因型浙农8号为材料,外源独脚金内脂为独脚金内脂人工合成类似物GR24(germination releaser 24),水培试验设4 个处理:对照(Control)、GR24(1μMGR24)、Cd(10μM Cd)和 Cd+GR24(10μMCd+1μMGR24),研究外源独脚金内酯对镉胁迫下大麦生长及光合特性的影响及基因型差异。结果显示,10μM Cd处理显著抑制大麦幼苗生长,叶片发黄,植株矮小,根长和生物量显著降低,同时镉胁迫对两大麦基因型的光合作用也有显著的抑制效果,具体表现为叶绿素含量和净光合速率降低。镉胁迫下,添加外源GR24显著缓解了镉胁迫对大麦幼苗生长的抑制,与单独Cd处理相比,株高、根长、地上部/地下部干重和净光合速率,浙农8号增加了 11.75%、47.58%、20.69%/18.18%和 68.90%,w6nk2 增加了 30.77%、28.89%、55.56%/50.00%和135.70%。2.研究了 GR24对镉胁迫下大麦幼苗地上部和地下部镉及其他矿质元素含量的影响。结果显示,10μM Cd处理下,与镉敏感基因型w6nk2相比,耐镉基因型浙农8号的镉含量更高。在镉胁迫条件下添加外源独脚金内酯显著减少了大麦幼苗对镉的吸收和积累,与单独镉处理相比,浙农8号和w6nk2地上部/地下部镉含量分别下降28.81%/28.20%和26.01%/26.95%。此外,镉胁迫降低了两基因型大麦幼苗地上部和地下部Zn、Fe、Cu的含量,添加外源GR24显著提高植株对Zn、Fe和Cu的吸收。3.探讨了外源GR24对镉胁迫下大麦幼苗非酶促活性氧清除系统的影响。结果显示,辐处理大麦叶片中H202、MDA大量积累,累积程度与耐镉性相关,敏感基因型中活性氧积累更为严重。镉处理导致大麦幼苗地上部和地下部的NO含量显著降低;大麦幼苗地上部中AsA、GSH含量显著降低,而根系中的AsA、GSH含量与对照相比显著增加,同时,镉胁迫使大麦幼苗地上部和地下部中DHA、GSSG含量显著增加,AsA/DHA值、GSH/GSSG值大幅度降低。添加外源GR24后,大麦幼苗AsA、GSH含量升高,DHA、GSSG含量降低,AsA/DHA、GSH/GSSG比值升高。4.研究了 GR24对镉胁迫下大麦幼苗酶促活性氧清除系统的影响。镉处理使两个基因型大麦幼苗地上部和地下部NOS、SOD、POD、GPX和APX活性降低。添加外源独脚金内酯后,大麦幼苗根系和叶片中的NOS、CAT、POD、SOD、GR、GPX、APX、DHAR和MDHAR的活性有不同幅度的增强。与单独镉处理相比,w6nk2大麦幼苗地上部/地下部NOS、DHAR、MDHAR和APX活性分别增加了 59.13%/115.27%、30.42%/29.18%、43.44%/26.50%和 49.16%/302.82%;浙农8号大麦幼苗地上部/地下部POD、APX分别增加了 23.96%/10.67%、165.61%/26.66%。在镉胁迫下添加GR24对镉处理下的大麦氧化损伤有明显的缓解作用。