葡萄根系對(duì)銅鎘脅迫的生理學(xué)和細(xì)胞學(xué)響應(yīng).pdf

1、本文以當(dāng)年生的‘玫瑰香’、‘澤香’扦插苗為試驗(yàn)材料，通過水培和盆栽試驗(yàn)，研究了硫酸銅和氯化鎘單獨(dú)脅迫及其復(fù)合脅迫對(duì)葡萄根系活力及根系生理生化特性的影響，葡萄各個(gè)器官對(duì)礦質(zhì)元素的吸收與積累，同時(shí)利用類Caspase-like3/7酶、伊文思藍(lán)(Evans blue)溶液、流式細(xì)胞儀(FCM)等幾種檢測(cè)與分析技術(shù)，研究了脅迫對(duì)葡萄根系PCD的誘導(dǎo)及線粒體特性的變化，結(jié)果表明:
　　1.‘玫瑰香’、‘澤香’葡萄在銅鎘脅迫下根系活力呈下降

2、的趨勢(shì)，O2·-產(chǎn)生速率、H2O2、相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛、脯氨酸含量呈上升趨勢(shì);在低濃度銅脅迫（0.5、1mmol/L）下，活性氧積累，誘導(dǎo)抗氧化酶活性升高，銅濃度為1mmol/L時(shí)CAT、POD活性最高，而SOD活性最高時(shí)對(duì)應(yīng)的銅濃度為1.5mmol/L,之后隨著銅脅迫加重，三種酶活性下降，其中SOD、POD活性仍顯著高于對(duì)照，而CAT活性低于或和對(duì)照持平，兩個(gè)品種對(duì)銅脅迫的反應(yīng)呈現(xiàn)了基本一致的規(guī)律。
　　2.銅鎘脅迫下，‘玫瑰香

3、’、‘澤香’葡萄根系的活性氧、NO生成量呈上升趨勢(shì)，銅鎘復(fù)合脅迫誘導(dǎo)根系產(chǎn)生的活性氧、NO顯著高于銅鎘單元素脅迫，根系活性氧與NO的生成相互促進(jìn)，而脅迫條件下根系NOS的活性與NO含量不符，1.5mmol/L的CuSO4·5H2O單獨(dú)處理的根系的NOS活性顯著高于其它處理，各個(gè)處理根系的NOS活性均高于對(duì)照。
　　3.銅鎘及其復(fù)合處理的葡萄根系SOD、POD、CAT酶活性顯著降低，線粒體膜的通透性(MPT)增加、膜電位(Δψm)及

4、細(xì)胞色素c/a呈下降趨勢(shì);復(fù)合處理的抗氧化物酶活性、線粒體膜電位及細(xì)胞色素c/a均顯著低于銅鎘單獨(dú)處理，線粒體膜通透性顯著高于單獨(dú)處理;外源10mmol/L的鈣能夠緩解銅鎘及其復(fù)合處理對(duì)根系SOD、POD、CAT酶活性的抑制作用及線粒體各項(xiàng)功能的傷害。
　　4.1.5mmol/L的CuSO4·5H2O和0.5mmol/L的CdCl2單獨(dú)處理下，細(xì)胞死亡數(shù)量顯著高于對(duì)照，Caspase-like3/7蛋白酶活性升高，出現(xiàn)亞倍體峰，線

5、粒體膜的通透性(MPT)增加、膜電位(Δψm)及細(xì)胞色素c/a呈下降趨勢(shì)，‘澤香’葡萄根系發(fā)生PCD;銅鎘復(fù)合處理下，細(xì)胞死亡數(shù)量、Caspase-like3/7蛋白酶活性、亞倍體峰面積及線粒體膜通透性顯著高于銅鎘單獨(dú)處理，復(fù)合處理誘導(dǎo)根系死亡加劇。
　　5.銅鎘及其復(fù)合脅迫促進(jìn)了各個(gè)器官對(duì)Ca的吸收，規(guī)律為:Cu+Cd＞Cu＞Cd＞Ck;莖與葉柄對(duì)Mg吸收規(guī)律為:Cd＞Cu+Cd＞Cu＞Ck，根和枝中的Mg含量無顯著性差異，抑制

6、葉片對(duì)Mg的吸收;莖、葉、葉柄對(duì)Fe的吸收因脅迫而增加，以銅處理的根即枝中Fe的含量最高;莖、葉、葉柄對(duì)Zn的吸收受脅迫抑制，吸收規(guī)律為:Ck＞Cd＞Cu+Cd＞Cu，各處理下根與枝的吸收呈相反;各個(gè)器官對(duì)K的吸收亦受到抑制，Ck＞Cu＞Cd＞Cu+Cd，其中復(fù)合處理的抑制作用大于單元素;各個(gè)處理促進(jìn)根、枝、葉柄對(duì)Na的吸收，且大小順序?yàn)?Cu+Cd＞Cd＞Cu＞Ck，而對(duì)莖中Na含量無影響;各個(gè)器官在各個(gè)處理下對(duì)銅的吸收規(guī)律為:Cu＞