不同磷效率小麦幼苗对铅胁迫的响应机制

摘要

为明确不同磷效率小麦品种对铅(Pb)胁迫的响应机制,以前期筛选的磷转运效率不同的小麦品种为材料,通过营养液培养法,综合分析了不同磷效率小麦品种在不同Pb处理(0、0.05、0.10、0.50、1.00、2.50、5.00 mmol·L^(-1))下,根系形态、光合色素含量、Pb与磷的吸收和转运,以及抗氧化系统的相互关系。结果表明:<0.10 mmol·L^(-1) Pb处理显著增加了小麦幼苗的生物量、根长、表面积、根尖数、光合色素以及可溶性蛋白含量(P<0.05);≥0.50 mmol·L^(-1) Pb处理显著降低了根长、表面积、根尖数、光合色素和可溶性蛋白含量,增加了根系直径、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、MDA含量。小麦地上部和根系的Pb含量均随着Pb浓度的升高而增加,其中,磷低效品种的根系Pb含量是磷高效品种的2.04倍,磷高效品种地上部Pb含量却是磷低效品种的2.48倍。相关性分析表明,根系和地上部Pb含量与根长、表面积、根尖数、根系可溶性蛋白和细胞膜透性均呈极显著负相关(P<0.01),与根系直径和根系抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均呈极显著正相关,说明Pb胁迫下不同磷效率小麦通过降低根长、表面积、根尖数等减少了对Pb的吸收和转运,同时通过增加根系直径及抗氧化物酶活性来抵御外界Pb的胁迫。另外,磷低效品种根系对Pb吸收量大,但转运量小;而磷高效品种对Pb吸收量少,但转运量大。与磷低效品种相比,磷高效品种的根系直径更大,磷转运效率更高,对Pb胁迫表现出更强的耐性。