不结球白菜耐高锌胁迫的生理生化机制研究

• 作 者: 陈秀灵
• 机 构: 山东农业大学
• 出 处: 山东农业大学
• 发表日期: 2010年期
• 关键词: 不结球白菜 高锌胁迫 矿质营养 抗氧化酶 锌形态 有机酸

不结球白菜(Brassica campestris ssp.chinensis Makino,又名小白菜)属十字花科芸薹属类蔬菜。随着锌矿开采、冶炼、镀锌加工等含锌工业“三废”的不合理排放,导致土壤中重金属锌等超常积累,进而污染蔬菜,产生一系列生理障碍,并可通过食物链污染农产品,威胁人类健康。因此探讨锌胁迫下蔬菜的毒害机理具有重要的理论和实践意义。本试验以苏州青、黄心乌、瓢儿菜、抗热605、南农矮脚黄等五种基因型的不结球白菜为供试材料,采用温室砂培和水培的方法,研究了锌胁迫对不结球白菜体内矿质营养吸收分配及生理生化的影响,主要研究结果如下:1.浇灌含有不同浓度锌(CK、100、200、400、800 mg/L)的营养液,植株生长良好。五种基因型不结球白菜根系耐性指数在0.8～1.9之间,说明不结球白菜对锌胁迫具有一定的耐性。2.各器官存在奢侈吸收锌的现象,根系锌含量最高,积累量最低;叶片则相反。根系吸收的锌60%以上被转移到地上部,瓢儿菜主要贮存在叶片中,而其它基因型则主要贮存在叶柄中。相对而言,苏州青根系富集锌的能力最强;南农矮脚黄根系富集锌能力最弱,但转运能力最强。3.高锌胁迫对不结球白菜造成的伤害主要表现在:抑制了根系的生长发育,打破了不结球白菜体内的矿质元素平衡,干扰了各器官中可溶性蛋白的合成与降解,造成叶绿素合成受阻,导致叶片失绿黄化。4.高锌胁迫抑制了某些酶的活性,如叶片和根系CAT、叶片POD、根系SOD和APX等酶活性。但也增强了某些酶的活性,如叶柄和根系POD叶柄CAT、叶柄和叶片APX等酶活性。因此不结球白菜可通过增强了抗氧化酶系统的保护能力来减轻氧化胁迫伤害,增强其对高锌胁迫的适应性。5.不同器官中锌的结合形态存在差异,主要以氯化钠提取态、乙醇提取态、醋酸提取态为主,说明锌可与多种金属配位体结合。高锌胁迫改变了不同形态锌的分配状况,氯化钠提取态为优势形态,有利于缓解锌的毒害。不结球白菜通过根系分泌草酸﹑酒石酸﹑苹果酸等多种有机酸,与锌发生螯合作用,缓解锌毒害,增强适应性,这还有待于进一步研究。