砷对耐性不同的两种小麦品种抗氧化系统的影响
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 3
1 材料与方法 5
1.1 研究材料 5
1.2 研究方法 5
1.2.1 实验设计 5
1.2.2 测定内容 5
2 结果与分析 7
2.1不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号小麦幼苗生物量的影响 7
2.2不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号幼苗根系活力的影响 8
2.3不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号小麦幼苗电导率影响 8
2.4不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号幼苗体内SOD的影响 9
2.5不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号幼苗体内CAT的影响 10
2.6不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号幼苗体内POD的影响 11
2.7不同浓度砷处理对南农0686和镇麦5号幼苗体内APX的影响 12
3 讨论 13
3.1 3个浓度砷处理对南农0686和镇麦5号小麦幼苗生长指标的影响 13
3.2 3个浓度砷处理对南农0686和镇麦5号小麦幼苗氧化损伤的影响 13
致谢： 14
参考文献: 14
砷对耐性不同的两种小麦品种抗氧化系统的影响
引言
引言
小麦是我国重要的农作物，占我国耕地面积的
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22%；小麦作为我国居民的主要粮食作物和畜牧业饲料，其总产量与水稻接近 [1]，因此小麦的产量和品质的安全是中国饮食安全和健康的关键。
砷是元素周期表 VA的一种类金属元素, 它与重金属在理化性质和环境行为方面有许多相似之处。砷化合物的性质在某些方面也与周期表同族的磷化合物相似。砷广泛分布在多种矿物中，通常与硫和其它金属元素共存，也有纯的元素晶体，单质以灰砷、黑砷和黄砷这三种同素异形体的形式存在，但只有灰砷在工业上具有重要的用途。单质砷在空气中加热后氧化生成三氧化二砷。三氧化二砷(砒霜)毒性较强用于合成农药（用于处理木材产品）、除草剂和杀虫剂。正五价的砷化合物较为少见，砷常见的氧化态为3价的砷化物比如类似合金的金属间化合物、+3价的亚砷酸和砷酸盐以及大部分有机砷化物。有机砷化合物绝大多数有毒。
土壤中高浓度的砷污染主要是人类的农业活动和工业生产造成的。通常导致土壤和地下水中砷含量升高的最主要原因是由于采矿和冶炼 [23]。未经过处理的含砷废水直排会使得周围的土壤易积累高含量的砷，工厂排放的烟尘和废气中的砷也会随着雨水进入农田土壤和水中。在我国土壤污染中砷污染居第 5 位，在水体污染中，砷污染居第 6 位 [4]。由于地下水和土壤中砷的污染，导致利用这些砷污染水来灌溉的农作物或在砷污染的土地上生长的农作物都会受到砷的污染，然后As会通过食物链进入人体危害人类健康。土壤是农作物赖以生存的基础，农田土壤遭受重金属污染以及由此造成的对农作物和人体健康的威胁是当今世界普遍关注的问题 [5]。砷是最常见和最严重的致癌污染物之一，各种砷污染物可不同程度地引起急性、亚急性和慢性砷中毒，研究发现长期暴露于As的毒害下可能与胚胎发育障碍 [6]、糖尿病[7]、皮肤癌、肺癌、膀胱癌 [8]、心血管病 [9]、神经系统紊乱 [10]等一系列疾病的发病有关。
砷的生物毒性强弱与砷在自然界中的存在形态有着密切关系。其中As（Ⅲ）和As（V）是影响植物生长的主要砷形态，三价砷的毒性大于五价砷，无机三价砷的毒性是无机五价砷的 60 倍 [1112]。两种形态的砷在不同的氧化还原状态下还可相互转换 [13]。目前对植物砷污染的研究指出：植物吸收As（V）的主要途径是砷酸根和磷酸根共用磷酸盐转运蛋白 [14]。对水稻的砷吸收动力学研究也证实了As（V）和Pi竞争转运子 [15]。As(III) 主要是在无氧的条件下存在，通过水稻的硅酸吸收通道 Lis1通道进入水稻根系 [16]。但是砷在水稻体内的转移不单单是依靠硅酸转运蛋白，可能还有其他的转运机制参与 [17]。
王焕校指出不同植物种类、同种植物的不同基因型、同一植物不同部位对重金属的耐性、吸收累积情况均存在一定差异[18]。同一物种的不同基因型对砷的耐性也有所不同。刘华琳通过室内砂培试验研究33个不同基因型玉米对砷胁迫的影响，证明不同基因型玉米对砷的耐性差异显著[19]。朱云集指出，随砷浓度的提高，小麦胚根、次生根条数减少，总根长度、干重也较对照减少[20]。李春喜试验发现小麦经砷处理后，叶片中叶绿素含量随砷浓度的增加而降低，其原因是由于砷进入植物体后，使叶绿素酶活性增大，导致叶绿素分解加快[21]。Tripathi在2007年的研究表明，As（Ⅲ）与GSH螯合形成的络合物通过ABC转运蛋白积累在液泡中，降低了细胞质中自由砷离子的浓度，从而降低了砷对植物的毒害。
在植物抗逆机理的研究中，Fridovich 1969年提出的生物自由基假说最为普遍接受。活性氧ROS是植物新陈代谢的主要产物。在正常环境状况下，活性氧（ROS）主要由过氧化物体和线粒体、叶绿体等细胞器产生，在细胞正常生理代谢过程中，生物体内ROS的产生量与清除量会处于动态平衡状态，但在逆境条件下，细胞内会大量产生ROS从而打破这种稳态。逆境下所产生的ROS，如羟基自由基、过氧化氢、超氧化物阴离子自由基等，会导致脂质过氧化、DNA氧化损伤，蛋白失活，甚至诱导细胞程序性死亡 [22]。为了缓解活性氧造成的损伤并维持细胞内的氧化还原平衡状态，植物经过长期进化与对环境的适应已经形成了复杂的酶类和非酶类抗氧化系统来实现这一过程。酶类抗氧化剂主要包括超氧化物岐化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）。非酶类抗氧化剂主要包括抗坏血酸（AsA）、黄酮类化合物、类胡萝卜素、α生育酚等。本实验主要研究酶类抗氧化系统内几个抗氧化酶的活性变化。酶类抗氧化系统对高温胁迫、缺锌胁迫都有明显的响应。在一定镉处理浓度的胁迫下，在一定的镉浓度范围内，小麦抗氧化系统中SOD的活性随着镉处理浓度的升高而提高，CAT活性和POD活性也表现出了一定的规律。
本研究以南农0686和镇麦5号为实验材料，用As（V）处理，研究不同品种小麦对砷胁迫的响应和耐性差异，探讨砷对小麦抗氧化系统的影响，为进一步减轻砷污染对小麦品质安全的影响，农田砷污染高效治理提供力所能及指导。
材料与方法
实验材料
南农0686和镇麦5号小麦
原文链接：http://www.jxszl.com/swgc/smkx/50907.html
