镉胁迫下施硒对冬小麦幼苗镉吸收、抗氧化能力及植株超微结构的影响

[目的]硒(Se)在提高植物抗逆性方面起着重要作用.硒减轻植物重金属Cd毒害的直接和间接机制需要进一步研究.[方法]供试作物为小麦(Triticum aestivum L.).水培试验设置5个处理:Hoagland基础营养液(CK),营养液中只添加Cd 5μmol/L(Cd5Se0),添加Cd 5μmol/L和Se 5μmol/L(Cd5Se5),只添加Cd 20μmol/L(Cd20Se0),同时添加Cd 20μmol/L和Se 5μmol/L(Cd20Se5).通过测定小麦镉含量和抗氧化系统相关指标,研究硒对小麦镉吸收时间动力学的影响以及小麦抗氧化体系中的调控机制;并观察了叶片和根系细胞的超微结构.[结果]镉胁迫下,施硒使小麦地上部的镉含量降低了18.20％～38.16％,镉积累量显著降低了40.79％～43.05％(P<0.05).小麦根系在0～24 h内对镉的吸收特征符合一元二次方程,24 h内,在Cd5和Cd20条件下,施硒后小麦对镉的吸收量分别降低了48.96％和11.47％.相较于CK,在Cd20条件下,根和叶片中超氧阴离子((O2-.))的产生速率以及过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)的含量显著增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和抗坏血酸(ASA)含量显著增加,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低(P<0.05).不同镉水平下,施硒使小麦根中H2O2含量显著降低了34.21％～50.32％,叶片MDA含量降低了10.34％～24.91％(P<0.05),叶片APX活性显著提高了29.09％～30.46％(P<0.05),SOD和POD活性恢复到对照水平.镉胁迫下,小麦植株中细胞器均遭到不同程度破坏,施硒的小麦细胞器的损害得到一定的缓解.[结论]施硒降低了镉胁迫下冬小麦地上部和根部的Cd含量与积累量,降低了镉的最大吸收量和积累量,增强了小麦幼苗抗氧化的能力,减轻了由于镉胁迫造成的小麦根系和叶片细胞超微结构的损伤,进而缓解了镉对小麦幼苗的毒害.