外源水杨酸对镉胁迫下大豆生理特性和抗逆基因表达的影响OA北大核心CSTPCD

研究镉(Cd)对大豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫伤害及外源水杨酸(SA)的缓解作用。以大豆品种“中黄13”为试验材料,采用纸间发芽法和水培法。研究Cd和外源SA对大豆种子萌发、种胚和幼苗抗氧化系统、幼苗光合特性、营养元素吸收转运和抗逆基因表达的影响。2.5μmol L^(-1)CdCl_(2)胁迫诱发大豆种胚和幼苗氧化损伤,抑制幼苗对营养元素的吸收和转运、降低幼苗光合作用,进而抑制大豆种子萌发和早期幼苗的生长。添加50μmol L^(-1)SA可减轻Cd对种胚和幼苗的氧化胁迫伤害,降低Cd在幼苗中的积累,促进幼苗对营养元素的吸收和转运、增强幼苗光合作用。Cd胁迫下,添加SA幼苗生长7 d,幼苗叶片H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cd胁迫处理降低46.31%、29.85%和37.89%。根系H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)和MDA含量分别比Cd胁迫处理降低59.24%、46.30%和46.84%。幼苗叶中Cd含量比Cd胁迫处理降低63.50%,幼苗叶中Ca、Cu、Fe、Mg、Zn等元素含量比Cd胁迫处理分别增加84.45%、71.42%、192.50%、145.13%和141.20%,幼苗根中Ca、Cu、Fe、Mg、Zn等元素含量比Cd胁迫处理分别增加186.13%、453.51%、198.05%、131.39%和112.50%,幼苗净光合速率(Pn)、PSII最大光合效率(F_(v)/F_(m))比Cd胁迫处理提高137.60%和24.99%。外源SA通过诱导上调大豆幼苗抗氧化系统基因表达,下调参与Cd转运蛋白基因DMT、IRT和MT1表达量,诱导抗氧化酶活性提高、降低幼苗对Cd的吸收,促进幼苗对营养元素的吸收和转运、增强幼苗光合作用,缓解Cd对大豆种子萌发和早期幼苗生长的胁迫伤害。