园艺

Cd胁迫对不同砧穗组合葡萄植株光合作用、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响

  • 李小红 ,
  • 李辉信 ,
  • 任俊鹏 ,
  • 李运景 ,
  • 吴亚蓓 ,
  • 马晓青 ,
  • 陶建敏
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  • 1. 河南省农业科学院 农业经济与信息研究所,河南 郑州 450002;2. 南京农业大学 资源与环境科学学院,江苏 南京 210095;3. 江苏丘陵地区镇江农业科学研究所, 江苏 句容 212400;4. 南京农业大学 园艺学院,江苏 南京 210095
李小红(1979-),女,河南许昌人,助理研究员,博士,主要从事果树生理方面的研究。E-mail:nkylxh@126.com

收稿日期: 2017-08-20

  网络出版日期: 2018-03-15

基金资助

国家农业现代产业技术体系(CARS-30); 国家948重点项目(2016-X19)

摘要

以3年生矢富罗莎不同砧穗组合葡萄植株为供试材料,通过盆栽试验研究了Cd胁迫(15 mg/kg)对不同砧穗组合葡萄植株光合参数、膜脂过氧化程度和抗氧化酶活性的影响。结果表明:Y/99R和Y/8B葡萄植株表现出较高的净光合速率(Pn),显著高于对照(矢富罗莎自根苗)和其他砧穗组合;Y/99R和Y/5BB葡萄叶片的SOD 和 CAT活性分别为9.35 U/g和13.27 U/(g?min),8.42 U/g 和 9.92 U/(g?min),显著高于对照和其他组合,POD活性以Y/110R、Y/99R和 Y/8B较高,Y/华佳8号和Y/5BB组合居中,Y/巨峰和Y/SO4 组合最低。所有砧穗组合葡萄植株(Y/99R除外)叶片的叶绿素含量均显著高于对照。嫁接降低了葡萄植株叶片的膜脂过氧化程度,所有嫁接组合的MDA含量均低于自根苗,以Y/110R组合葡萄植株叶片的MDA含量最低,仅为对照含量的35.0%。在Cd胁迫条件下,与矢富罗莎自根苗相比,嫁接提高了葡萄叶片的光合参数、抗氧化酶活性和细胞膜的完整性。

本文引用格式

李小红 , 李辉信 , 任俊鹏 , 李运景 , 吴亚蓓 , 马晓青 , 陶建敏 . Cd胁迫对不同砧穗组合葡萄植株光合作用、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响[J]. 河南农业科学, 2018 , 47(3) : 100 -104 . DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2018.03.020

参考文献

[1] Yousaf B, Liu G, Wang R, et al. Bioavailability evaluation, uptake of heavy metals and potential health risks via dietary exposure in urban-industrial areas[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2016, 23: 22443-22453. [2] 罗小玲, 郭庆荣, 谢志宜, 等. 珠江三角洲地区典型农村土壤重金属污染现状分析[J].生态环境学报, 2014, 23(3): 485-489. [3] 宋伟, 陈百明, 刘琳.中国耕地土壤重金属污染概况[J].水土保持研究, 2013, 20(2): 293-298. [4] Gharaibeh M A, Marschner B, Heinze S. Metal uptake of tomato and alfalfa plants as affected by water source, salinity, and Cd and Zn levels under greenhouse conditions[J]. Environmental Science and Pollution Research, 2015, 22:18894-18905. [5] Kuma V,Chopra A K, Srivastava S. Assessment of heavy metals in spinach (Spinacia oleracea L.) grown in sewage sludgeeamended soil[J]. Communications in Soil Science and Plant Analysis, 2016, 47: 221-236. [6] Bertoli A C,Gabriel C M,Carvalho R,et al. Lycopersicon esculentum submitted to Cd-stressful conditions in nutrition solution: Nutrient contents and translocation[J]. Ecotoxicology and Environmental Safety, 2012, 86:176-181. [7]李萌,解静芳,吕佳莉,等. 污水与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性的影响[J]. 山西农业科学,2017,45(2):172-177. [8]刘强,呼丽萍,鱼潮水,等. 樱桃种植区土壤及樱桃重金属富集状况研究[J]. 河南农业科学,2017,46(10):60-65. [9]牟明辉,石杨程,张晓晴,等. 恩施富硒茶园土壤重金属和氟含量及风险评价[J]. 河南农业科学,2016,45(5):61-65. [10]张晶,王姣爱,党建友,等. Cd,Ni,Pb对小麦灌浆期叶绿素荧光参数的影响[J]. 山西农业科学,2016,44(10):1455-1458. [11]张红岩,马丽,张伯阳,等. Fe2+、Cd2+互作对小麦幼苗生长发育的影响[J]. 河南农业科学,2014,43(8):20-24. [12]蔡卓,卢登峰,何晓良,等. 重金属镉在芦荟体内的积累及对芦荟抗氧化酶活性的影响[J]. 南方农业学报,2013,44(2):210-213. [13]孙清斌,尹春芹,邓金锋,等. 矿区农田土壤小麦体系中重金属污染特征研究[J]. 河南农业科学,2013,42(4):80-84. [14] Chaney R L. How does contamination of rice soils with Cd and Zn cause high incidence of human Cd disease in subsistence rice farmers[J]. Current Pollution Reports, 2015, 1: 13-22. [15] Khan A,Khan S,Alam M,et al, Perveen S. Toxic metal interactions affect the bioaccumulation and dietary intake of macro- and micro-nutrients[J]. Chemosphere, 2016,146:121-128. [16] 李晓彤,岳田利,胡仲秋,等.陕西省猕猴桃园土壤重金属含量及污染风险评价[J].西北农林科技大学学报(自然科学版), 2015, 43(2):173-178. [17] 张连忠,路克国,王宏伟,等.重金属和生物有机肥对苹果根区土壤微生物的影响][J].水土保持学报, 2005, 19(2): 92-95. [18] Li J T, Qiu J W, Wang X W, et al. Cadmium contamination in orchard soils and fruit trees and its potential health risk in Guangzhou, China[J]. Environmental Pollution, 2006, 143:159-165. [19] 李小红,周凯,谢周,等.不同葡萄砧木对矢富罗莎葡萄嫁接苗光合作用的影响[J].果树学报, 2009, 26(1):90-93. [20] 蒋爱丽,李世诚,杨天仪,等.不同砧木对藤稔葡萄生长与果实品质的影响[J].上海农业学报, 2005, 21(3):73-75. [21] 程建徽,梅军霞,郑婷,等.不同砧木对欧亚种葡萄红亚历山大产量和品质的影响[J].核农学报, 2015, 29(8):1607-1616. [22] Cohen S,Naor A. The effect of three rootstocks on water use, canopy conductance and hydraulic parameters of apple trees and predicting canopy from hydraulic conductance[J]. Plant Cell Environment, 2002, 25(1): 17-28. [23] Edelstein M, Ben-Hur M, Cohen R, et al. Born and salinity effects on grafted and non-grafted melon plants [J]. Plant Soil, 2005, 269: 273-284. [24] Otani T, Seike N. Comparative effects of rootstock and scion on dieldrin and endrin uptake by grafted cucumber(Cucumis sativus)[J]. Journal of Pesticide Science, 2006, 31: 316-321. [25] Zhang Z K,LI H, He H J, et al. Grafting raises the Cu tolerance of cucumber through protecting roots against oxidative stress induced by Cu stress[J]. Journal of Integrative Agriculture, 2013, 12(5): 815-824. [26] Hegedüs A, Erdei S, Horváth G. Comparative studies of H2O2 detoxifying enzymes in green and greening barely seedlings under cadmium stress[J]. Plant Science, 2001, 160: 1085-1093. [27] Liu P C,Wang H,Cheng J Q, et al. Regulation of nitric oxide on drought-induced membrane lipid peroxidation in wheat leaves [J]. Acta Botanica Boreali-occidentalia Sinica, 2004, 24: 141-145. [28] 张永平, 范红伟, 杨少军.外源水杨酸对Cd胁迫下甜瓜幼苗生长、光合作用和活性氧代谢的缓解效应[J].植物生理学报, 2014, 50(10):1555-1562. [29] 谭明明.嫁接提高甜瓜幼苗对铜胁迫耐受性的生理机制研究[D]. 雅安:四川农业大学, 2014. [30] 郭天荣, 陈丽萍, 冯其芳, 等.铝、Cd胁迫对空心菜生长及抗氧化特性的影响[J].核农学报, 2015, 29(3):571- 576. [31] Shamsi I H, Zhang G, Hu H, et al. Assessment of the hazardous effects of Cd on physiological and biochemical characteristics of soybean genotypes[J]. International Journal of Agriculture & Biology, 2014, 16(1):41-48. [32] Zhang Z K, Li H, Zhang Y, et al. Grafting enhances copper tolerance of cucumber through regulating nutrient uptake and antioxidative system[J]. Agricultural Sciences in China, 2010, 9(12): 1758-1770. [33] 孙胜, 张智, 卢敏敏, 等. Cd2 +胁迫对西瓜幼苗光合生理及活性氧代谢的影响[J].核农学报, 2010, 24(2) :389 -393. [34] 李慧, 丛郁, 王宏伟, 等.Cd对草莓幼苗根尖氧化系统和基因组DNA 损伤的影响[J].园艺学报, 2010, 37(5):721-730. [35] Liang Y C, Chen Q, Liu Q. Exogenous silicon(Si) increases antioxidant enzyme activity and reduces lipid peroxidation in roots of salt-stressed barley (Hordeum vulgare L.) [J]. Journal of Plant Physiology, 2003, 160:1157-1164. [36] 杨居荣,贺建群,黄翌,等.农作物Cd耐性的种内和种间差异[J].应用生态学报, 1994, 5(2):192-196. [37] 李小红,陶建敏,陈剑东,等.Cd胁迫对不同砧穗组合葡萄植株Cd吸收规律和果实品质的影响[J].生态环境学报, 2010, 19(5):1082-1086.
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