硫化氢和一氧化氮在平邑甜茶幼苗抵抗镉胁迫中的作用

摘要

【目的】探究气体信号分子H2S和NO在平邑甜茶幼苗抵抗镉胁迫中的调节作用和相互影响,为果树抗逆应用研究提供参考。【方法】以平邑甜茶幼苗为供试材料,采用营养液培养法,以正常Hoagland营养液为对照(CK),在Cd胁迫条件下,分别通过外源施加H2S供体硫氢化钠(NaHS)或清除剂亚牛磺酸(HT)和外源NO供体硝普钠(SNP)或清除剂Carboxy-PTIO盐(c-PTIO),共计8个处理,分别为CK、Cd、Cd+NaHS、Cd+NaHS+HT、Cd+NaHS+c-PTIO、Cd+SNP、Cd+SNP+c-PTIO和Cd+SNP+HT,观测幼苗生长情况的变化,分析幼苗叶片叶绿素含量、叶绿素荧光参数和根系细胞死亡数量、呼吸速率、呼吸代谢关键酶活性、■产生速率、H2O2含量以及抗氧化酶活性等的变化。【结果】与CK相比,单独Cd胁迫明显抑制平邑甜茶幼苗的生长,导致叶片光合能力下降;根系细胞大量死亡,活性氧积累,SOD、POD、CAT活性增加,呼吸速率下降,呼吸代谢关键酶PFK、MDH活性降低,而G-6-PDH活性升高。与单独Cd胁迫处理相比,Cd+NaHS和Cd+SNP处理平邑甜茶叶片叶绿素a、叶绿素b含量分别提高了22.84%,29.66%和16.29%,29.52%;潜在光化学活性(Fv/Fo)、最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSⅡ)均显著升高;根系呼吸速率增加了46.33%和44.93%,PFK、MDH活性提高了11.29%,27.17%和13.70%,17.48%,G-6-PDH活性降低了13.82%和16.98%;根系■产生速率降低了37.75%和35.74%,H2O2含量降低了27.49%和26.66%,SOD、POD和CAT活性显著提高了41.52%,82.22%,49.29%和34.87%,98.90%,78.72%。Cd胁迫条件下,外源H2S和NO均能抑制根系细胞死亡,促进幼苗生长。而添加NO清除剂c-PTIO抑制了外源H2S和NO对平邑甜茶幼苗镉损伤的缓解,添加H2S清除剂HT仅能抑制外源H2S的保护效应,对外源NO的作用基本无影响。【结论】平邑甜茶幼苗遭受镉胁迫时H2S和NO有交互作用,推测H2S的产生先于NO。