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水杨酸对铝诱导的决明子(Cassia tora L.)柠檬酸的分泌及氧化胁迫的调节作用

汪瑾  
【摘要】: Cassia tora L.是一种耐铝植物,铝处理后能从根系专一性地分泌大量的柠檬酸。本文研究了Al诱导C. tora柠檬酸的分泌及SA对铝毒害的缓解作用。结果表明:Al处理明显抑制根的生长,20 μmol/L Al处理12h对C. tora根生长的抑制达52.4%。为了搞清Al诱导C. tora根系柠檬酸分泌的生化与生理基础,我们测定了与柠檬酸代谢直接有关的几个酶的活性。结果显示,介质中50 μmol/L Al能显著提高根尖柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)的活性,同时伴随着柠檬酸含量的升高。此外,50 μmol/L Al处理导致顺乌头酸酶(aconitase,Aco)活性降低。因此,Al诱导柠檬酸的分泌可能是上述两种关键酶活性改变的结果。 外源1-10 μmol/L SA对Al毒害有调节作用,而且具有浓度效应。5μmol/L外源SA使20μmol/L Al诱导的柠檬酸分泌增加1.76倍。但当SA浓度增加到20μmol/L以上时,反而对柠檬酸的分泌产生抑制作用。由于SA增加Al诱导的柠檬酸的分泌,因此明显降低了根尖内Al的含量,改善了铝对根生长的抑制,表明SA可以通过增加柠檬酸的分泌来提高C. tora对铝的抗性。但5 μmol/L SA对根尖内CS和Aco活性并无显著影响,说明SA增加铝诱导的柠檬酸的分泌可能不是通过柠檬酸生物合成能力的提高或抑制其降解途径而实现的。值得注意的是10-50 μmol/LAl处理能显著提高了C. tora根尖内源SA的含量。 铝处理提高了C. tora根尖内O_2~(?)、H_2O_2、MDA的含量,增加质膜透性,诱导氧化胁迫。介质中加入5μmol/L SA能显著降低铝诱导O_2~(?)、H_2O_2、和MDA水平的提高,使质膜透性明显减小,但对自由基清除酶SOD、CAT、APX活性没有影响。上述结果表明,SA缓解Al诱导的氧化胁迫并不是通过激活抗氧化防御系统来实现的。 SA缓解C. tora铝毒害的可能机制:增加柠檬酸的分泌,降低根尖细胞内Al的含量,减轻铝诱导的氧化损伤,从而增强C. tora对铝毒的抗性。


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