植物生理学与病理学杂志

抗坏血酸通过上调抗氧化和金属耐受机制降低硒对水稻 (Oryza Sativa L.) 的植物毒性作用

哈什·纳亚尔

已证实，微量浓度（<1mg/kg）的硒 (Se) 对许多植物物种有益，但高浓度的硒具有毒性，会对植物的潜在生长和产量产生不利影响。因此，需要采取措施尽量减少硒对植物的毒性。抗坏血酸 (Asc) 具有重要的氧化还原缓冲剂、强抗氧化剂、光合作用酶调节剂、植物激素、细胞分裂和植物生长的作用。在本研究中，对硒胁迫敏感的水稻在受控实验室条件下生长（30/25；15/9h，光照/黑暗；光照强度：350 umol m-2 s-1，RH：65-70%），在半强度霍格兰溶液中，在有或无 50 μM Asc 的情况下，加入硒（以硒酸钠的形式；1、2.5 和 5 ppm）培养十天。浓度为 2.5 ppm 的 Se 分别导致根部和芽部受到 22.6% 和 30% 的抑制，浓度为 5.0 ppm 时抑制率显著增加（根部 47%，芽部 60%）。向用 2.5 和 5.0 ppm Se 处理的水稻植株中添加 Asc，与未添加 Se 的植株相比，根部生长分别提高了 36% 和 21%，芽部生长分别提高了 28% 和 38%。Se 的吸收量随外源浓度的升高而增加，但不受 Asc 施用的影响。补充了 Asc 的植物显示出对 Se 对膜、叶绿素和 PSII 功能造成的损害有显著的预防作用。在 Se 胁迫植物中，Asc 的存在显著降低了氧化应激（以丙二醛和过氧化氢含量来衡量），这与酶（具体为抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽过氧化物酶）和非酶（抗坏血酸、还原谷胱甘肽）抗氧化剂活性的提高有关。此外，补充了 Asc 的 Se 胁迫植物表现出金属硫蛋白、总硫醇和谷胱甘肽-S 转移酶 (GST) 活性的显著上调，从而降低了 Se 的毒性作用。