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

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–1MT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。