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浙江大学学报(农业与生命科学版)  2018, Vol. 44 Issue (3): 335-342    DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2018.01.022
论文     
铝毒对不同耐铝性大麦品种初生根的影响差异
潘伟槐1*,潘建伟2,寿建昕1,郭天荣1,莫亿伟1
1.绍兴文理学院生命科学学院,浙江 绍兴 312000;2.兰州大学生命科学学院,兰州 730000
Different effects of aluminum toxicity on primary roots of two barley cultivars with different aluminum-tolerance
PAN Weihuai1*, PAN Jianwei2, SHOU Jianxin1, GUO Tianrong1, MO Yiwei1

1. College of Life Sciences, Shaoxing University, Shaoxing 312000, Zhejiang, China; 2. School of Life Sciences, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China

 全文: PDF(821 KB)   HTML (
摘要:

为揭示耐铝机制在大麦铝毒中的生物学功能,以耐铝大麦品种沪麦8 号和铝敏感品种嵊县无芒六棱为研究材料,经不同铝浓度(0、50、100和150 μmol/L AlCl3)处理后,分别测定大麦初生根活跃吸收面积、质膜透性、游离脯氨酸和丙二醛的含量,以及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、Ca2+-ATP酶和Mg2+-ATP酶等的活性,分析铝毒对不同耐铝性大麦初生根的影响差异。结果表明:与空白对照相比,铝毒胁迫对2个不同耐铝性大麦品种的各类生理学指标的影响总体呈相似的变化趋势;但铝毒对耐铝品种沪麦8 号初生根的活跃吸收面积、质膜透性、Ca2+-ATP酶和Mg2+-ATP酶活性的抑制作用明显比铝敏感品种嵊县无芒六棱小,并且沪麦8号的SOD和CAT活性高于嵊县无芒六棱;相反,嵊县无芒六棱的游离脯氨酸和丙二醛含量高于沪麦8号。这些研究结果表明,大麦耐铝品种和敏感品种对铝毒胁迫的生理响应具有较大差异,揭示了耐铝机制在大麦铝毒胁迫中的功能,为进一步剖析大麦铝毒和耐铝机制提供了新的观点。

关键词: 大麦初生根铝毒耐铝生理响应    
Abstract:

To reveal the biological role of aluminum (Al)-tolerant mechanism in barley Al toxicity, the Altolerant cultivar Humai 8 and Al-sensitive cultivar Shengxian awnless six-rowed barley (Shengxian 6) were used as experimental materials, and treated with different concentrations of AlCl3 (0, 50, 100 and 150 μmol/L). The active absorbing area, cell membrane permeability, contents of free proline and malondialdehyde (MDA), and the
activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), peroxidase (POD), Ca2+-ATPase, and Mg2+-ATPase in primary roots of barley were examined to analyze different effects of Al toxicity on the primary roots of two barley cultivars with different Al-tolerance. The results showed that, compared with the control, the effects of Al toxicity on multiple physiological indexes displayed similar changes in the two barley cultivars with different Altolerance; however, the inhibitory effects of Al toxicity on the active absorbing area, cell membrane permeability, and activities of Ca2+-ATPase and Mg2+-ATPase in Al-tolerant cultivar Humai 8 were lower than those in Al-sensitive cultivar Shengxian 6, and the activity levels of SOD and CAT in Humai 8 were higher than those in Shengxian 6. By contrast, the contents of free proline and MDA in Shengxian 6 were higher than those in Humai 8. These results suggest that Al-tolerant and Al-sensitive barley cultivars differentially respond to Al toxicity at the physiological level, revealing the role of Al-tolerant mechanisms in barley Al toxicity, and providing a new insight into dissecting Al toxicity and Al-tolerant mechanisms in barley.

Key words: barley    primary root    aluminum toxicity    aluminum tolerance    physiological responses
出版日期: 2018-06-29
CLC:  Q 945.78  
基金资助: 国家自然科学基金(31670283,91754104);浙江省自然科学基金(LY16C130004)
通讯作者: 潘伟槐(https://orcid.org/0000-0001-6076-8212)     E-mail: whpan@usx.edu.cn
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潘建伟
寿建昕
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莫亿伟

引用本文:

潘伟槐, 潘建伟, 寿建昕, 郭天荣, 莫亿伟. 铝毒对不同耐铝性大麦品种初生根的影响差异[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2018, 44(3): 335-342.

PAN Weihuai, PAN Jianwei, SHOU Jianxin, GUO Tianrong, MO Yiwei. Different effects of aluminum toxicity on primary roots of two barley cultivars with different aluminum-tolerance. Journal of Zhejiang University (Agriculture and Life Sciences), 2018, 44(3): 335-342.

链接本文:

http://www.zjujournals.com/agr/CN/10.3785/j.issn.1008-9209.2018.01.022        http://www.zjujournals.com/agr/CN/Y2018/V44/I3/335

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