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丛枝菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响

吴晓蕾 李潘 张艳芳 贾匆匆 武琳琳 张宏僖 高洪波

吴晓蕾, 李潘, 张艳芳, 贾匆匆, 武琳琳, 张宏僖, 高洪波. 丛枝菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响[J]. 福建农业学报, 2016, 31(12): 1323-1328. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.12.012
引用本文: 吴晓蕾, 李潘, 张艳芳, 贾匆匆, 武琳琳, 张宏僖, 高洪波. 丛枝菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响[J]. 福建农业学报, 2016, 31(12): 1323-1328. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.12.012
WU Xiao-lei, LI Pan, ZHANG Yan-fang, JIA Cong-cong, WU Lin-lin, ZHANG Hong-xi, GAO Hong-bo. Effect of Arbuscular Mycorrhizal on Growth and Physiology of Cucumber Seedlings Under Cd-stress[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(12): 1323-1328. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.12.012
Citation: WU Xiao-lei, LI Pan, ZHANG Yan-fang, JIA Cong-cong, WU Lin-lin, ZHANG Hong-xi, GAO Hong-bo. Effect of Arbuscular Mycorrhizal on Growth and Physiology of Cucumber Seedlings Under Cd-stress[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(12): 1323-1328. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.12.012

丛枝菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长及生理特性的影响

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.12.012
基金项目: 

河北农业大学大学生创新训练计划项目 2015076

河北农业大学青年科学基金项目 QN201313

详细信息
    作者简介:

    吴晓蕾(1979-), 女, 硕士, 讲师, 研究方向:设施作物栽培与生理(E-mail:yywxl@hebau.edu.cn)

    通讯作者:

    高洪波(1976-), 女, 教授, 硕士生导师, 研究方向:设施蔬菜和无土栽培的教学和研究工作(E-mail:hongbogao@hebau.edu.cn)

  • 中图分类号: Q945.78;S642.2

Effect of Arbuscular Mycorrhizal on Growth and Physiology of Cucumber Seedlings Under Cd-stress

  • 摘要: 采用基质栽培的方法,通过添加2个浓度(0.2、0.4 mmol·L-1)的Cd2+,研究AM菌根育苗基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长、光合及叶绿素荧光参数和活性氧代谢的影响。结果表明:在Cd胁迫下黄瓜幼苗的生长、光合作用以及光合系统活性均受显著抑制,而抗氧化酶活性显著提高,且表现为较高浓度的Cd胁迫下的幼苗生长和生理特性受抑制情况更严重;经菌根基质育苗的幼苗在不同浓度Cd胁迫下,均表现为叶面积、根系活力和地下干鲜重显著提高;叶片的Pn、Gs和Tr显著提高,Ci显著降低;叶片Fv/Fm、ETR、qP、фPSII显著提高,NPQ显著降低;POD、CAT等抗氧化酶活性进一步提高,而细胞MDA含量和O2产生速率显著降低。结果表明AM菌根可缓解黄瓜幼苗在Cd胁迫下所受到的生长抑制,并降低光合系统及细胞遭受的伤害,且对于较低浓度(0.2 mmol·L-1)Cd胁迫的缓解作用更好。
  • 表  1  丛枝菌根基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长的影响

    Table  1.   Effect of substrates inoculated with arbuscular mycorrhizal on the growth of cumcuber seedling under Cadmium stress

    处理 株高/cm 茎粗/cm 叶面积/cm2 根系活力/
    (μg·g-1·h-1)
    CK 65.52±2.92a 1.08±0.02a 47.22±1.55a 186.25±4.50a
    Cd1 52.46±0.90b 0.92±0.01b 39.26±0.74c 119.63±8.93c
    Cd1+AM 56.81±0.60b 0.95±0.01b 43.46±0.40b 151.79±4.42b
    Cd2 49.63±0.99b 0.89±0.11b 35.59±0.82b 117.11±6.78c
    Cd2+ AM 52.84±0.29b 0.92±0.01b 37.92±0.96b 141.43±3.47b
    注:同列数据后不同小写字母表示差异达显著(P < 0.05)水平。表 2~5同。
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    表  2  丛枝菌根基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗生长量的影响

    Table  2.   Effect of substrate inoculated with arbuscular mycorrhizal on growth of cucumber seedlings under Cd-stress

    处理 地上部鲜重
    /g
    地上部干重
    /g
    地下部鲜重
    /g
    地下部干重
    /g
    根冠比
    CK 96.38±1.86a 8.07±0.15a 10.18±0.17a 0.93±0.03a 0.115±0.0004a
    Cd1 81.56±3.16b 7.10±0.08c 8.06±0.09c 0.75±0.02c 0.106±0.0006c
    Cd1+ AM 91.33±0.65a 7.59±0.15b 8.75±0.17b 0.83±0.01b 0.109±0.0007b
    Cd2 73.96±1.11c 6.87±0.10b 7.16±0.09c 0.63±0.02c 0.092±0.0086b
    Cd2+ AM 81.66±0.48b 7.33±0.05b 8.03±0.05b 0.73±0.02b 0.010±0.0008ab
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    表  3  丛枝菌根基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗光合参数的影响

    Table  3.   Effect of substrates inoculated with arbuscular mycorrhizal on photosynthetic parameters in leaves of cumcuber seedling under Cadmium stress

    处理 净光合速率Pn
    /(μmol·m-2·s-1)
    气孔导度Gs
    /(μmol·m-2·s-1)
    蒸腾速率Tr
    /(mmol·m-2·s-1)
    胞间CO2浓度Ci
    /(μL·L-1)
    CK 14.91±0.34a 0.194±0.004a 8.250±0.22a 237.75±7.70c
    Cd1 12.19±0.18b 0.176±0.003b 5.460±0.29c 307.57±7.11a
    Cd1+ AM 13.20±0.34b 0.186±0.003ab 6.903±0.08b 269.13±6.28b
    Cd2 10.89±0.08c 0.167±0.003c 5.037±0.47c 336.29±3.91a
    Cd2+ AM 12.49±0.27b 0.180±0.001b 6.373±0.26b 276.51±1.44b
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    表  4  丛枝菌根基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗叶绿素荧光参数的影响

    Table  4.   Effect of substrates inoculated with arbuscular mycorrhizal on chlorophyll fluorescence parameters in leaves of cumcuber seedling under Cadmium stress

    处理 叶色指数 PSⅡ的最大光
    化学效率
    光合电子
    传递速率
    PSⅡ实际
    量子效率
    光化学
    淬灭系数
    非光化学
    淬灭系数
    CK 43.39±1.46a 0.824±0.004a 46.20±0.58a 0.583±0.010a 0.833±0.009a 0.247±0.009c
    Cd1 36.52±0.91b 0.779±0.009b 33.51±1.37c 0.473±0.050c 0.750±0.006c 0.343±0.009a
    Cd1+ AM 39.80±0.43b 0.805±0.002a 39.51±0.67b 0.530±0.006b 0.793±0.007b 0.283±0.009b
    Cd2 34.81±0.56c 0.750±0.009c 29.64±0.49c 0.417±0.009c 0.687±0.019c 0.400±0.015a
    Cd2+ AM 38.22±0.70b 0.789±0.006b 35.67±0.87b 0.487±0.012b 0.750±0.006b 0.343±0.007b
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    表  5  丛枝菌根基质对Cd胁迫下黄瓜幼苗叶片活性氧代谢的影响

    Table  5.   Effect of substrates inoculated with arbuscular mycorrhizal on metabolism of reactive oxygen species in leaves of cumcuber seedling under Cadmium stress

    处理 SOD
    /(U·g-1FW)
    POD
    /(U·g-1FW)
    CAT
    /(U·g-1FW)
    $ \text{O}_{2}^{\underline{\cdot }} $
    /(nmol·min-1 ·g-1 FW)
    MDA
    /(μmol·g-1FW)
    CK 83.36±1.68b 208.29±4.29c 107.79±2.93c 0.70±0.01c 4.72±0.08b
    Cd1 51.71±4.85c 311.80±6.52b 146.79±4.40b 0.94±0.02a 6.52±0.37a
    Cd1+ AM 124.58±3.91a 367.80±11.17a 163.57±3.41a 0.83±0.02b 5.30±0.23b
    Cd2 44.95±1.83c 265.08±4.48b 139.04±1.84b 1.14±0.05a 7.45±0.32a
    Cd2+ AM 103.16±3.05a 301.44±1.53a 161.04±1.98a 0.89±0.01b 6.01±0.08b
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-30
  • 修回日期:  2016-06-30
  • 刊出日期:  2016-12-28

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