【摘 要】
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土壤的重金属污染会对作物安全和人类健康造成严重的威胁,是全球重点关注的环境问题之一。佛甲草（Sedum lineare）生长迅速,综合抗逆能力强,可以作为重金属土壤修复的潜在植物。研究证明油菜素甾醇（Brassinosteroids,BRs）的信号通路可调控植物对多种重金属胁迫的响应,但佛甲草对锌（Zn）胁迫的耐受机理及BRs缓解植物锌胁迫的生理机制尚未被阐明。本文利用佛甲草地上、地下及愈伤组织三
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土壤的重金属污染会对作物安全和人类健康造成严重的威胁,是全球重点关注的环境问题之一。佛甲草（Sedum lineare）生长迅速,综合抗逆能力强,可以作为重金属土壤修复的潜在植物。研究证明油菜素甾醇（Brassinosteroids,BRs）的信号通路可调控植物对多种重金属胁迫的响应,但佛甲草对锌（Zn）胁迫的耐受机理及BRs缓解植物锌胁迫的生理机制尚未被阐明。本文利用佛甲草地上、地下及愈伤组织三种材料,对其生物量、形态特征、解剖结构、光合色素及抗氧化系统进行综合分析,探讨了佛甲草对锌的耐受机理及2,4-表油菜素内酯（2,4-epibrassinolide,EBR）对锌胁迫损伤的缓解机制。主要研究结果如下:1.相同Zn浓度处理下,外源添加EBR能显著促进佛甲草地上部分的生长,降低佛甲草叶片中的丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量,减轻叶片的膜脂过氧化损伤程度;通过对地上部分的抗氧化系统分析发现,EBR对佛甲草地上部分Zn胁迫的缓解效应主要是通过诱导叶绿素a的形成及过氧化物酶（Peroxidase,POD）、抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate peroxidase,APX）、谷胱甘肽还原酶（Glutathione reductase,GR）和抗坏血酸（Ascorbic acid,As A）的形成实现的。2.外源添加EBR对佛甲草根部生长会产生一定的抑制作用,但同时又降低了Zn胁迫下根中的MDA含量,提高了佛甲草根部对Zn的耐受能力。800μM Zn处理下,外源EBR对佛甲草根部的缓解能力显著优于200μM Zn处理,而且该条件下的缓解效应主要是通过对过氧化氢酶（Catalase,CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、APX和GR的诱导产生的。3.在建立了佛甲草再生体系的基础上,对Zn和EBR不同组合处理下的佛甲草愈伤组织诱导率及抗氧化系统进行分析,发现800μM Zn胁迫下,仍可成功诱导愈伤组织的形成。外源EBR添加可以进一步缓解愈伤组织的氧化损伤,诱导抗氧化物质的形成,其中800μM Zn胁迫下,EBR对愈伤组织的缓解效应主要是通过对SOD、CAT和As A的诱导产生的。综上,佛甲草对锌胁迫具有较强的耐受性,外源EBR可以进一步增强其耐受能力,而且不同组织中EBR的作用机制不同。本文不仅为阐明佛甲草对锌胁迫的耐受机理及BRs缓解植物锌胁迫的生理机制奠定了基础,也为进一步加快修复我国金属锌污染土壤提供了技术支持和理论依据。
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