Ni脅迫對(duì)不同基因型谷子幼苗生長(zhǎng)及氮素代謝的影響.pdf

1、Ni2+是土壤中的一種重金屬污染物,在環(huán)境中具有易積累、難降解等特性,土壤中過(guò)量的Ni2+會(huì)降低土壤肥力,影響農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì),同時(shí)還會(huì)在植物體內(nèi)富集,并通過(guò)食物鏈進(jìn)入人類和動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生潛在的危害。本文采用盆栽土培法,研究了不同濃度Ni2+(0、25、50、100、150、200 mg·kg-1)對(duì)4種基因型谷子(13-36、B-7、晉谷51號(hào)、晉谷52號(hào))幼苗生長(zhǎng),Ni2+富集與轉(zhuǎn)運(yùn)能力,葉片中硝態(tài)氮、氨態(tài)氮、可溶性蛋白質(zhì)、脯氨酸含

2、量及氮代謝相關(guān)酶硝酸還原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酸脫氫酶(GDH)活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
　　1、Ni2+脅迫下,4種基因型谷子幼苗體內(nèi)Ni2+的積累量與處理濃度之間呈劑量效應(yīng)關(guān)系。在25~200mg﹒kg-1的Ni2+處理范圍內(nèi),幼苗根部的Ni2+含量均明顯高于地上部,說(shuō)明Ni2+進(jìn)入谷子幼苗體內(nèi)主要積累于根部。不同基因型谷子幼苗對(duì)Ni2+的富集、轉(zhuǎn)運(yùn)能力存在差異,其大小順序?yàn)?3-

3、36>B-7>晉谷51>晉谷52。
　　2、Ni2+脅迫對(duì)4種基因型谷子幼苗的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、生物量具有明顯的抑制作用。隨著處理濃度的增加,4種基因型谷子幼苗的根長(zhǎng)、苗長(zhǎng)、生物量均逐漸減小,在200mg·kg-1時(shí)達(dá)到最小值,且各處理組與對(duì)照組存在顯著差異(P<0.05)。Ni2+脅迫對(duì)谷子幼苗根長(zhǎng)的抑制作用大于苗長(zhǎng),且不同基因型間存在差異。13-36、B-7、晉谷51、晉谷52的平均根系耐性指數(shù)分別為0.618、0.658、0.56

4、6、0.562,4種基因型谷子對(duì)Ni2+的耐性大小為B-7>13-36>晉谷51>晉谷52。
　　3、不同濃度的Ni2+處理對(duì)4種基因型谷子幼苗葉片中含氮物質(zhì)的影響存在差異性。(1)硝態(tài)氮含量在不同濃度的Ni2+脅迫下表現(xiàn)為低濃度(25~50 mg·kg-1)的促進(jìn)和高濃度(100~200 mg·kg-1)的抑制效應(yīng)。(2)50~150 mg·kg-1范圍內(nèi)的Ni2+脅迫在一定程度上能夠促進(jìn)4種基因型谷子幼苗葉片中的氨態(tài)氮含量增加

5、,且對(duì)晉谷52的促進(jìn)作用明顯高于其他3種基因型。(3)Ni2+處理下,4種基因型谷子幼苗葉片中可溶性蛋白質(zhì)含量隨處理濃度的升高逐漸下降,與對(duì)照差異顯著(P<0.05)。(4)Ni2+脅迫下,4種基因型谷子幼苗葉片中的脯氨酸含量均隨濃度的增加逐漸增加,均在200 mg·kg-1的Ni2+處理下增加到最大,顯著高于對(duì)照組。表明Ni2+脅迫抑制了谷子幼苗對(duì)硝態(tài)氮的吸收,使可溶性蛋白質(zhì)含量減少,脯氨酸含量增加,氨態(tài)氮積累,導(dǎo)致谷子幼苗受到了氨的

6、毒害作用。
　　4、Ni2+脅迫對(duì)4種基因型谷子幼苗氮素代謝過(guò)程中的關(guān)鍵酶活性具有一定的影響。(1)不同濃度Ni2+處理后,4種谷子幼苗葉片中的NR活性表現(xiàn)為低濃度(25~50mg·kg-1)的促進(jìn)和高濃度(100~200mg·kg-1)的抑制,且高濃度的Ni2+脅迫對(duì)不同基因型谷子NR活性的抑制作用存在顯著差異(P<0.05),其中13-36和B-7的NR活性受Ni2+脅迫的抑制程度大于晉谷51和晉谷52。(2)Ni2+脅迫下,

7、4種谷子幼苗葉片中GS活性隨Ni2+濃度的升高呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì),除晉谷52外,其余3種谷子均在50mg·kg-1時(shí)達(dá)到最大值,與對(duì)照組相比差異顯著(P<0.05)。(3)Ni2+對(duì)4種基因型谷子幼苗葉片中的GOGAT活性的作用表現(xiàn)為低濃度(25~50mg·kg-1)的刺激和高濃度(50~200mg·kg-1)的抑制。(4)Ni2+處理組中13-36、B-7、晉谷51谷子幼苗葉片中GDH活性在25~100 mg·kg-1范圍內(nèi)逐漸變大,