富氫水(HRW)對(duì)鎘誘導(dǎo)的紫花苜蓿幼苗根部氧化損傷的緩解作用.pdf

1、鎘是一種有毒的重金屬，已經(jīng)成為最主要的環(huán)境污染物之一。高等植物中很容易積累鎘，鎘積累嚴(yán)重抑制了植物的光合作用、呼吸作用等。隨后，植物表現(xiàn)出明顯的鎘毒害癥狀，包括植物生長(zhǎng)抑制、枯黃、壞死或程序性細(xì)胞死亡。
　　氫氣是一種無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的二原子氣體分子。最近的研究結(jié)果顯示，氫氣(H2)是生物體內(nèi)一種新發(fā)現(xiàn)的調(diào)控分子，對(duì)動(dòng)物細(xì)胞有抗氧化、抗炎等的保護(hù)作用。也有研究表明，氫氣能夠誘導(dǎo)植物對(duì)一些非生物脅迫的耐性，包括鹽和百草枯脅迫。然而，

2、氫氣在鎘誘導(dǎo)脅迫中的作用還不清楚。為了闡述氫氣在鎘毒害中的作用，本文用富氫水（HRW）預(yù)處理探討了氫氣在緩解苜蓿鎘毒害中的生理作用和分子機(jī)制。研究結(jié)果表明:
　　1.HRW預(yù)處理對(duì)苜蓿鎘毒害的影響存在劑量依賴性，其中，10％ HRW預(yù)處理效應(yīng)最大。實(shí)驗(yàn)表明，同單獨(dú)鎘脅迫相比，用不同濃度的HRW（1，10，50和100％）預(yù)處理能夠提高根鮮重，提高的百分率分別為4.4％，20.1％，16.8％和11.1％。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，同單獨(dú)鎘

3、處理相比，HRW預(yù)處理能夠降低硫代巴比妥酸反應(yīng)物（TBARS）含量，同樣存在劑量依賴性效應(yīng)。
　　2.10％ HRW預(yù)處理能夠抑制鎘毒害癥狀的出現(xiàn)，包括根伸長(zhǎng)和幼苗生長(zhǎng)的改善，進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，這些反應(yīng)與典型抗氧化酶顯著升高或其同工酶活性顯著增強(qiáng)及其相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄有關(guān)，同鎘單獨(dú)處理相比，10％ HRW預(yù)處理超氧化物歧化酶(SOD)和抗壞血酸過(guò)氧化物酶(APX)活性分別提高了60.2％和25.1％，其相應(yīng)同工酶活性增強(qiáng)，同時(shí)阻止了

4、抗氧化基因在轉(zhuǎn)錄水平上的下降，這與接下來(lái)檢測(cè)到的還原型谷胱甘肽與氧化型谷胱甘肽比率顯著提高一致。
　　3.組織化學(xué)染色結(jié)果表明，同對(duì)照組相比，鎘處理下苜蓿根中積累了過(guò)多的活性氧(ROS)，而10％ HRW預(yù)處理能夠緩解根細(xì)胞中鎘誘導(dǎo)的氧脅迫的發(fā)生。
　　4.10％ HRW預(yù)處理能夠?qū)е轮参锓e累較少量的鎘。同鎘單獨(dú)處理相比，HRW預(yù)處理后根組織中鎘含量分別降低29.4％和22.9％。
　　總之，本研究結(jié)果表明，植物中氫氣