镉砷胁迫下玉米幼苗的生理响应和抗氧化系统特征

作者：宋琳; 刘梦宇; 周航; 曾鹏; 廖柏寒; 辜娇峰^*

来源：农业环境科学学报, 2023, 1-12.

• 玉米
• 镉
• 砷
• 胁迫
• 生理性状
• 抗氧化系统

为探究玉米幼苗在镉（Cd）和砷（As）胁迫下的生理性状、重金属累积和抗氧化系统特征，以具有Cd低累积特性的玉米DJ26为应试品种，开展水培试验。结果表明：在单一As胁迫下，玉米植株鲜重和叶片总叶绿素浓度分别显著下降76.0%和52.8%，而对单一Cd及低浓度Cd和As复合胁迫，玉米的生长性状差异小，表现出一定耐受性。随培养液Cd浓度的增大，玉米各部位Cd含量增大，As的加入进一步增大根系Cd含量14.1%～103.54%，但茎叶Cd含量降低28.9%～72.6%；相比单一As胁迫，Cd的加入对茎叶As含量有增大效应，增大170.1%～198.8%，表明复合胁迫下As促进了Cd在根系中的累积并降低Cd向地上部转运，Cd则促进了As向地上部的转运。复合胁迫下玉米具有较强的抗氧化调节能力，玉米根系超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性随培养液中Cd浓度的增加呈现先增大后降低的趋势，而过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性均显著高于单一Cd胁迫，在叶片中分别增大了366.0%～1409.8%和1372.7%～4366.7%，根系中分别增大了27.4%～702.2%和230.0%～1004.0%。复合胁迫下玉米叶片中丙二醛（MDA）含量增大而根系中降低，叶片受到Cd和As的显著毒害。研究表明，玉米幼苗DJ26对单一Cd及低浓度Cd和As复合胁迫具有耐受性，其根系对Cd和As具有较强富集能力和有限转运能力，具备在单一Cd或Cd和As复合污染严格管控区的安全生产潜力。

• 出版日期2023
• 单位环境科学与工程学院; 中南林业科技大学