铜胁迫对甘蔗生长及抗氧化酶活性的影响

甘蔗是重要的糖能兼用植物,同时也是潜在的重金属土壤修复植物。为了探明甘蔗对铜胁迫的生理响应,该研究采用营养液培养的方法分析了铜胁迫对甘蔗生长、叶片相对电导率、叶绿素含量及根系抗氧化酶活性等的影响。结果表明:甘蔗地上部分生物、叶绿素含量随铜浓度增加而下降,地上部分铜含量和叶片的相对电导率则随铜浓度增加而提高。根系的丙二醛(MDA)含量在胁迫24h开始发生显著的变化,在400μmol·L^-1铜处理下比对照显著增加了25.5%,随着胁迫时间的延长,丙二醛含量增加幅度上升。到胁迫72h,100μmol·L^-1铜处理的MDA含量也显著的提高。根系SOD、POD和CAT酶活性在胁迫24h开始发生显著的变化,但不同酶活性变化存在差异。SOD酶活性除了在胁迫的72h随铜浓度增加而提高,其他时间表现为在100μmol·L^-1铜处理下活性下降,随着铜浓度继续增加SOD酶活性提高,到400μmol·L^-1铜处理SOD酶活性又出现下降。POD酶活性在处理的24、48和72h表现为随浓度增加先提高后下降的趋势,但在处理7d时随铜浓度增加而提高。CAT酶活性随着浓度的升高和胁迫时间的延长而下降,到了胁迫的第7天,三个铜处理下CAT酶活性分别下降了89.98%、96.88%和98.50%。由此可见,铜胁迫严重影响甘蔗的生长,较短时间的处理就已经引起了甘蔗根系的氧化胁迫,根系中SOD、POD和CAT酶活性的变化在甘蔗对抗铜引起的氧化胁迫中起到重要作用。

Effects of copper stress on growth and antioxidant enzymes in sugarcane

ZENG Qiaoying;LING Qiuping;YANG Zhanduan;LIU Rui;WU Jiayun;QI Yongwen(Guangdong Key Lab of Sugarcane Improvement and Biorefinery,Guangdong Provincial Sugarcane Improvement Center, Guangdong Provincial Bioengineering Institute, Guangzhou Sugarcane Industry Research Institute,Guangzhou 510316, China)