褪黑素对铅胁迫下虎舌红和朱砂根生理响应及DNA损伤的调控效应

作     者：艾金祥 宋嘉怡 严浙楠 王志超 陈文倩 吴玉环 王燕燕 潘蕾蕾 许俞韬 刘鹏 Jinxiang Ai;Jiayi Song;Zhenan Yan;Zhichao Wang;Wenqian Chen;Yuhuan Wu;Yanyan Wang;Leilei Pan;Yutao Xu;Peng Liu

作者机构：浙江师范大学植物学实验室金华321004 杭州师范大学生命与环境科学学院杭州310036 中国科学院沈阳应用生态研究所沈阳110016 

出 版 物：《植物学报》 (Chinese Bulletin of Botany)

年 卷 期：2022年第57卷第2期

页      面：171-181页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：国家自然科学基金(No.41571049,No.30540056) 浙江省自然科学基金(No.Y5100390) 浙江省公益技术农业项目(No.2015C32127)。 

主　　题：虎舌红 朱砂根 铅胁迫 褪黑素 DNA损伤 

摘      要：铅胁迫是影响植物生长的主要非生物因素之一。以二年生虎舌红(Ardisia mamillata)和朱砂根(A.crenata)为实验材料,探究外源褪黑素(MT)处理对不同浓度铅胁迫下2种植物生理响应及DNA损伤的调控效应。结果表明,相同处理时间内,随着铅胁迫浓度的升高,虎舌红与朱砂根的3种抗氧化酶活性、脯氨酸(Pro)及可溶性蛋白(SP)含量均先升高后降低,而丙二醛(MDA)含量先降低后升高,根尖胼胝质含量持续升高,根系DNA损伤加剧。施加适宜浓度的外源褪黑素(MT)后,不同浓度铅胁迫下2种植物的抗氧化酶活性得到有效增强,且均在100μmol·L^(–1)MT处理时达到最大值,Pro和SP含量均显著升高,MDA含量则先显著降低而后缓慢升高,根尖胼胝质含量持续增加,根系DNA损伤得到改善;随着MT浓度的持续升高,其缓解作用逐渐减弱。相较于虎舌红,朱砂根对铅胁迫的抗性更强,生理响应更稳定。施加外源MT可有效缓解铅胁迫对虎舌红和朱砂根的毒害作用(缓解效果朱砂根虎舌红),增强二者对铅毒的耐受性,其中100μmol·L^(–1) MT处理下缓解效果最佳。研究揭示了虎舌红和朱砂根抗铅性的优劣及外源MT对铅毒的缓解效应,为紫金牛属植物抗铅性研究提供理论参考。