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两种螯合剂对钴胁迫下紫花苜蓿种子萌发及钴富集的影响

2023-12-15分类号:S541.9;X173

【作者】伏毅   王艳   高鹏   黄敏   陈浩
【部门】四川省原子能研究院  
【摘要】以紫花苜蓿(Medicago sativa)种子为材料,采用溶液培养法,研究金属螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)对钴(Co)胁迫下种子萌发及钴富集的影响,为植物在重金属环境中生长寻找解决办法,也为利用植物清除污染土壤中重金属元素提供潜在方法。通过不同浓度Co (0.1、0.2、0.5、0.7、1.0、20.0mmol·L~(-1))胁迫处理,探明Co胁迫对紫花苜蓿种子萌发的半抑制浓度为0.7 mmol·L~(-1),该浓度作为Co胁迫浓度,用于研究外源EDTA、EGTA对Co胁迫下紫花苜蓿种子萌发的影响。通过外源添加不同浓度EDTA (0.1、0.2、0.5、0.8、1.0、2.0 mmol·L~(-1))、EGTA (0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol·L~(-1)),测定EDTA和EGTA对Co胁迫条件下紫花苜蓿种子萌发的显著恢复浓度,并测定了显著恢复浓度下,紫花苜蓿种子体内超氧阴离子产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、Co含量等。结果表明,Co胁迫条件下,紫花苜蓿幼苗体内的超氧阴离子产生速率显著增加(P <0.05),而SOD活性显著降低,MDA含量显著升高,Co含量显著增加,达到2 000 mg·kg-1 (以干重计)。外源0.8 mmol·L~(-1) EDTA和1.0 mmol·L~(-1) EGTA处理对Co胁迫紫花苜蓿种子发芽率和幼苗长度均得到显著恢复,幼苗体内超氧阴离子产生速率显著降低,SOD活性显著升高,MDA含量显著降低。研究证明,Co胁迫条件下,紫花苜蓿幼苗体内大量吸收Co,产生毒性作用,活性氧代谢平衡被打破是抑制紫花苜蓿种子萌发的原因之一,金属螯合剂EDTA、EGTA减少幼苗对Co的富集作用,对Co胁迫下紫花苜蓿种子萌发具有缓解作用。
【关键词】钴  种子  紫花苜蓿  活性氧  超氧化物歧化酶  EDTA  EGTA
【基金】四川省重点研发项目(2018SZ0308、2023YFS0369)
【所属期刊栏目】草业科学
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