硒對紫云英的Hormesis效應(yīng)及其生理響應(yīng)研究

張 娜, 袁菊紅, 胡綿好

(1. 江西財經(jīng)大學(xué) 旅游與城管管理學(xué)院， 南昌 330032;2. 江西財經(jīng)大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院, 南昌 330032)

硒對紫云英的Hormesis效應(yīng)及其生理響應(yīng)研究

張 娜1, 袁菊紅2, 胡綿好1

(1. 江西財經(jīng)大學(xué) 旅游與城管管理學(xué)院， 南昌 330032;2. 江西財經(jīng)大學(xué) 藝術(shù)學(xué)院, 南昌 330032)

采用水培方法，研究硒(Se)不同濃度(0、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和5.0 mg/L) 脅迫下紫云英的生長特征，探討低濃度Se對紫云英的Hormesis效應(yīng)，評價Se脅迫下紫云英的生理響應(yīng)。結(jié)果表明，低濃度Se (≤ 0.5 mg/L) 對紫云英根系相對伸長率、耐性指數(shù)、根系活力、葉綠素a含量、葉綠素b含量和類胡蘿卜素含量均有顯著的刺激效應(yīng)，分別比對照增加了68.26%，9.00%，38.10%，21.6%，24.3%和66.7%；對其葉片蒸騰速率和葉片含水量也表現(xiàn)出一定的促進作用；Se濃度≥1.0 mg/L對紫云英的生長有明顯的抑制作用。Se濃度為5.0 mg/L時，紫云英地上部Se 含量達到(73.03 ± 1.151)μg/g DW，地下部Se 含量達到(48.427±1.525)μg/g DW。Se對紫云英產(chǎn)生Hormesis效應(yīng)的劑量范圍為0.2～0.5 mg/L。結(jié)果還表明，根系MDA含量、根系相對電導(dǎo)率、地下部分生物量、根系耐性指數(shù)、根系活力、根系相對伸長率和地上部生物量這7項指標(biāo)在評價紫云英幼苗耐Se性方面比較重要。

紫云英; 硒脅迫; Hormesis效應(yīng); 生理特性

硒(Se) 是動物和人類生命必需的營養(yǎng)元素之一，也是植物生長所需的一種有益元素[1]，其不僅具有刺激植物生長發(fā)育和提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)，促進植物新陳代謝，增強植物生物抗氧化作用，還具有拮抗其它重金屬的作用。Se的特殊作用及中國大部分地區(qū)缺Se的現(xiàn)狀使得從食物中獲取Se成為提高人體Se水平的重要而有效的途徑[2]，因此，Se在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人畜健康和環(huán)境保護中的重要性已越來越受到國內(nèi)外的關(guān)注。低濃度Se可促進植株生長，提高產(chǎn)量及品質(zhì)，但高濃度Se反而對植物造成一定的毒害作用，如低濃度Se (<3.81 mg/kg) 可使小白菜、芥菜、生菜和菠菜的株高、根長、根徑、地上部和地下部生物量明顯增加，而Se濃度>29.91 mg/kg 時對這些蔬菜根莖產(chǎn)生的毒害作用[3]。低濃度Se(≤1.0 mg/L) 處理可明顯促進花椰菜、苜蓿和歐芹根的生長，但當(dāng)Se處理濃度大于1.0 mg/L時，花椰菜、苜蓿和歐芹根的生長明顯受到抑制[4]。這種在低濃度時對植物生長表現(xiàn)刺激作用，而高濃度時表現(xiàn)出抑制作用的現(xiàn)象，稱為Hormesis效應(yīng)，它廣泛存在于各類生物、各類毒物及各類生命現(xiàn)象中[5]。近年來，有關(guān)土壤施Se或葉面噴施Se肥對植物富硒及其對重金屬拮抗作用[6]和Se在不同蔬菜中的轉(zhuǎn)運、積累等方面的研究較多[3, 7]，但對低濃度Se對植物的Hormesis效應(yīng)的研究較少。

紫云英 (Astragalussinicus) 是豆科黃芪屬一年或越年生草本植物，是重要的冬季綠肥作物，不僅具有農(nóng)用、食用、藥用價值和富硒特性等[8]，還具有改良土壤，提升土壤肥力，增加土壤有機質(zhì)含量，減少土壤重金屬含量[9]，提高種植區(qū)食物鏈中硒含量和保護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的作用。目前中國大多數(shù)地區(qū)種植的紫云英，主要用于綠肥生產(chǎn)、花卉觀賞及其富硒食品的開發(fā)[8]。雖然紫云英的富硒特性[10]及其對重金屬Cu、Zn和Pb的脅迫效應(yīng)[11]已有報道，但有關(guān)Hormesis 效應(yīng)在紫云英中出現(xiàn)的規(guī)律和特征卻鮮見報道。因此，本研究通過水培試驗，研究低濃度Se脅迫下紫云英的生長特性，觀察其Hormesis效應(yīng)特征和規(guī)律，探討紫云英幼苗適應(yīng) Se 脅迫相關(guān)的生理機制，對其它牧草植物Hormesis效應(yīng)研究及其整體抗逆性的提高具有理論指導(dǎo)意義，也為富硒紫云英在農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和預(yù)防硒缺乏促進健康等綜合開發(fā)利用方面提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及預(yù)處理

紫云英 (Astragalussinicus) 種子購自江西省南昌市花鳥市場。試驗于2013年10月在江西財經(jīng)大學(xué)江西省生態(tài)環(huán)境實驗中心實驗室進行。挑選大小均勻飽滿的紫云英種子100粒，用0.1%的HClO 溶液消毒 10 min，用水洗凈，均勻播種在裝有沙子的育苗盤中，澆透水，在室內(nèi)條件下培養(yǎng)，待小苗長出第 2 片真葉時，挑選長勢一致的幼苗，移入水培裝置中，每盆 4束苗 (15株/束)，先用自來水培養(yǎng)2周，待長出2～3片營養(yǎng)葉根長達到5 cm時，挑選長勢一致的幼苗，用1/4 Hoagland 營養(yǎng)液預(yù)培養(yǎng)1周，再在1/2 Hoagland營養(yǎng)液中培養(yǎng)1周，最后在全營養(yǎng)液中培養(yǎng)2周后再更換為含不同濃度 Se 的培養(yǎng)液進行處理。

1.2 試驗設(shè)計

添加Na2SeO3到營養(yǎng)液中，設(shè)置8個Se濃度梯度：0.0 (對照)、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和5.0 mg/L。試驗在實驗室內(nèi)進行，水培容器放在靠近窗邊的試驗臺上。每處理24株苗，3次重復(fù)。試驗期間每天補水1次，5 d換1次營養(yǎng)液，所有處理溶液的 pH 值保持在6.5±0.1，處理18 d后收獲并進行指標(biāo)測定。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 生理指標(biāo)測定方法

分別采集各處理組所有紫云英幼苗的根和葉片，洗凈后直接用于各項生理指標(biāo)的測定。葉片相對含水量采用烘干稱量法測定[12]；葉綠素含量采用丙酮提取-紫外分光光度計法測定[12]；根系活力采用 TTC法測定[13]；根系中丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法測定[13]；根系相對電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀測定[14]；根系脯氨酸含量采用酸性茚三酮法測定[13]；用美國 Gene 公司的 LI -6400XT 光合儀測定紫云英幼苗葉片蒸騰速率。根系耐性指數(shù) = 各處理根系長度/對照根系長度。相對根伸長率測量用直尺直接測量紫云英幼苗根系處理前后的長度，計算相對根系伸長率 (每個處理共測20條幼根重復(fù)10次)。相對根伸長率定義為：

式中，RLSet為Se處理t時間后根長；RLSe0為Se處理前根長；RLCt為對照處理t時間后根長；RLC0為對照處理前根長。

1.3.2 生物量及Se含量的測定方法

用不銹鋼剪刀將紫云英的地上和地下部分分離，用自來水沖洗干凈后，用去離子水沖洗多次并用濾紙吸干表面水分，用BS224S型千分之一電子天平稱其鮮重后放入恒溫箱中先在105℃下殺青30 min，再在75℃烘干至恒重，稱其干重。部分樣品研磨成粉后用HNO3-HClO4進行消化(體積比3∶1)，采用紫外分光光度法測定其Se含量[15]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值，采用Origin8.5和DPSv14.50軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析及作圖，采用最小顯著差異法(LSD)進行差異顯著性檢驗，表中數(shù)據(jù)為平均數(shù) ± 標(biāo)準(zhǔn)誤差；用變量的相關(guān)矩陣提取公因子，采用最大旋轉(zhuǎn)法進行主成分分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 Se處理對紫云英根系相對生長率、根系耐性指數(shù)和根系活力的影響

由表1可知，隨著Se濃度的升高，紫云英幼苗根系相對伸長率、耐性指數(shù)和根系活力呈先上升后下降的趨勢，且不同濃度處理間存在明顯的差異。當(dāng)Se濃度為0.5 mg/L時，相對伸長率、耐性指數(shù)和根系活力分別比對照增加了68.26%、9.00%和38.10%，表現(xiàn)出顯著的促進作用；當(dāng)Se濃度≥1.0 mg/L時，紫云英幼苗相對伸長率、耐性指數(shù)和根系活力均呈明顯下降趨勢，分別比對照下降了53.16%、30.70%和25.40%。由此可見，低濃度Se (≤0.5 mg/L) 促進了紫云英幼苗根系生長及其耐性指數(shù)和根系活力的增加，而高濃度Se (≥1.0 mg/L) 卻明顯抑制了紫云英幼苗根系生長，具有典型的Hormesis效應(yīng)特征。

表1 不同濃度Se處理對紫云英幼苗根系相對伸長率、耐性指數(shù)及根系活力的影響

同一列中數(shù)據(jù)用 LSD檢驗, 不同字母表示差異顯著(P<0.05)；下同。

表2 不同濃度Se處理對紫云英幼苗根系相對電導(dǎo)率、

2.2 Se處理對紫云英根系相對電導(dǎo)率、MDA和脯氨酸含量的影響

由表2可知，隨著Se濃度的升高，紫云英幼苗根系MDA含量、游離脯氨酸含量和相對電導(dǎo)率呈先上升后下降的趨勢，但均比對照高。當(dāng)Se濃度為1.0 mg/L時，MDA含量、相對電導(dǎo)率和游離脯氨酸含量分別比對照增加了47.27%、38.05%和194.05%。這說明Se脅迫加劇了紫云英幼苗根系膜脂過氧化水平，細胞質(zhì)膜相對透性也隨脅迫濃度的升高而增大，同時根系中積累了大量游離脯氨酸，這可能是紫云英幼苗根系對逆境脅迫的一種適應(yīng)性響應(yīng)。

表3 不同濃度Se處理對紫云英葉片光合色素含量、蒸騰速率和葉片相對含水量的影響

2.3 Se處理對紫云英葉片光合色素含量、蒸騰速率和葉片相對含水量的影響

由表3可知，當(dāng)Se濃度為0.2和0.5 mg/L時，與對照相比，葉綠素a含量分別增加了13.9%和21.6%；葉綠素b含量分別增加了19.9%和24.3%；類胡蘿卜素含量分別增加了57.8%和66.7%，表明低濃度Se (≤ 0.5 mg/L) 對紫云英葉片光合色素含量表現(xiàn)出不同程度的促進作用；而當(dāng)Se濃度 ≥ 1.0 mg/L時，葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量均顯著降低，且Se濃度為5.0 mg/L時，葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量分別比對照顯著減少42.7%、35.0%和68.9%。由此可見，Se對紫云英幼苗表現(xiàn)出低劑量促進高劑量抑制的雙相劑量-反應(yīng)現(xiàn)象，具有明顯的Hormesis效應(yīng)特征。由表3還可知，低濃度Se (≤0.5 mg/L) 處理的紫云英葉片蒸騰速率與對照相比呈明顯上升趨勢，當(dāng)Se處理濃度增大至5.0 mg/L 時，紫云英幼苗葉片蒸騰速率與對照相比呈顯著下降趨勢。不同濃度Se處理18d后，低濃度Se (≤0.5 mg/L) 處理的紫云英幼苗葉片相對含水量呈升高趨勢，但與對照相比差異不顯著，表明低濃度Se(≤0.5 mg/L)處理未造成葉片水分失調(diào)，而表現(xiàn)出一定程度的促進作用；當(dāng)Se濃度為5.0 mg/L時，葉片相對含水量顯著降低(為對照的19.2%)，說明高濃度Se對紫云英幼苗葉片體內(nèi)的水分平衡有顯著影響。

2.4 Se處理對紫云英幼苗Se積累和生物量的影響

由圖1A可知，Se濃度為0.5 mg/L時，地上部和地下部干重分別比對照增加了17.2%和12.0%，表現(xiàn)出明顯的促進作用；而Se濃度≥2.5 mg/L時，紫云英幼苗地上部和地下部干重分別比對照顯著減少31.1%和52.6%?？梢?，低濃度Se (≤0.5 mg/L) 處理促進了紫云英幼苗的生長，而高濃度Se (≥2.5 mg/L) 處理卻抑制了其生長，也具有典型的Hormesis效應(yīng)特征。由圖1B還可知，紫云英幼苗地上部和地下部的Se含量呈現(xiàn)出地上部大于地下部的分布格局，當(dāng)Se濃度為5.0 mg/L時，地上部Se 含量為(73.03±1.151)μg/g DW，地下部Se含量為(48.427±1.525)μg/g DW。由此可見，高濃度Se處理的紫云英幼苗仍有很強的Se積累能力。

圖1 不同濃度Se處理對紫云英幼苗Se積累和生物量的影響

主成分特征值百分率(%)累計百分率(%)17283560205602022535194997551931785137298924840786604295290503542720980116019915349954470059045610000082797×10-162151×10-1510000091005×10-167731×10-16100000101317×10-171013×10-1610000011-9896×10-17-7612×10-1610000012-2022×10-16-1555×10-1510000013-3981×10-16-3062×10-15100000

2.5 Se脅迫效應(yīng)與生理指標(biāo)的關(guān)系

由表4可知，前3個主成分累積百分率為89.248%，表明前3個主成分可代表全部因子89.248%的綜合信息，后10個主成分在反映紫云英對Se 脅迫的生理響應(yīng)中僅為10.752%。因此，前3個主成分反映了Se 脅迫對紫云英幼苗生理特性的重要主成分。由于主成分是由13個生理指標(biāo)組成，根據(jù)計算相關(guān)矩陣的特征向量，有表5可得出主成分的函數(shù)式：

Y1=0.933X1+0.953X2+0.936X3+0.657X4-0.116X5+0.451X6-0.582X7+0.469X8-0.954X9-0.966X10+0.087X11+0.815X12+0.953X13

Y1=0.185X1-0.005X2-0.236X3-0.036X4+0.964X5-0.756X6+0.598X7+0.684X8-0.194X9-0.198X10-0.036X11-0.020X12+0.199X13

Y1=-0.261X1-0.243X2-0.204X3+0.667X4-0.005X5+0.391X6+0.300X7+0.250X8-0.102X9-0.108X10+0.904X11-0.018X12-0.164X13

由以上函數(shù)式可以看出，在3個主成分方程中，第1主成分中根系MDA含量的系數(shù)最大，其次分別是根系相對電導(dǎo)率、地下部分干重、耐性指數(shù)、根系活力、根系相對伸長率和地上部分干重，可認為是反映這些變量的綜合指標(biāo)；第2主成分中葉綠素b含量的系數(shù)最大，可認為是反映葉綠素b含量的綜合指標(biāo)；第3主成分中根系中游離脯氨酸含量的系數(shù)最大，可以認為是反映游離脯氨酸含量的綜合指標(biāo)。由表6還可知，根系MDA含量、根系相對電導(dǎo)率、地下部分生物量、根系耐性指數(shù)、根系活力、根系相對伸長率和地上部生物量等指標(biāo)具有明顯的相關(guān)性。由此可見，根系MDA含量、根系相對電導(dǎo)率、地下部分生物量、根系耐性指數(shù)、根系活力、根系相對伸長率和地上部生物量可以作為評價紫云英幼苗耐Se性指標(biāo)。

表 5 各生理指標(biāo)相關(guān)矩陣

3 討論

3.1 Se對紫云英幼苗的Homesis效應(yīng)分析

目前，有關(guān)小劑量重金屬、農(nóng)藥殘留、UV-B輻射及稀土元素的興奮效應(yīng)研究已成為國際社會Hormesis研究的核心領(lǐng)域[5]。如低濃度Cr6+(≤0.05 mg/L)對小球藻產(chǎn)生刺激效應(yīng)，而當(dāng)Cr 濃度達到1.0 mg/L，在pH值為8時對小球藻產(chǎn)生了顯著的抑制作用[16]。低濃度Cd(≤1.0mg/kg) 可增加小白菜干重及其葉綠素含量，當(dāng)Cd濃度達到5mg/kg時，其干重和葉綠素含量明顯降低；小白菜葉綠素含量也隨著酸雨的加重而降低[17]。本研究結(jié)果表明，低濃度Se (≤ 0.5 mg/L) 處理對紫云英幼苗的根長、植株生物量、葉片光合色素含量、根系相對伸長率、蒸騰速率等均表現(xiàn)顯著的刺激作用，而高濃度Se (≥ 1.0 mg/L) 處理則表現(xiàn)明顯的抑制作用，這符合Hormesis效應(yīng)的特征規(guī)律。雖然已證實了Hormesis效應(yīng)是一種客觀存在的劑量-反應(yīng)現(xiàn)象[18]，但由于環(huán)境中多種機制共同調(diào)節(jié)，致使毒物刺激作用機制仍需進一步研究。紫云英作為一種新的富硒植物模型，對其毒物刺激效應(yīng)的潛在機制也亟待進一步探討。

表 6 不同濃度Se處理下紫云英脅迫指標(biāo)的相關(guān)性分析

“**”—在0.01水平上顯著相關(guān)；“*”—在0.05水平上顯著相關(guān)。

3.2 紫云英幼苗對Se不同濃度脅迫的生理響應(yīng)分析

重金屬脅迫下，植株將污染物通過根系再到全株各器官、組織中，在污染物達到一定濃度下植株根系就表現(xiàn)出不同程度的受害特征。根系長度是反映根系生長發(fā)育狀況的一個指標(biāo)；根系活力與根系生命活動的強弱有直接的關(guān)系，在各種逆境脅迫下能否維持較高的根系活力是植物抗逆性強弱的一種體現(xiàn)[19]。根系耐性指數(shù)是各處理的根系長度與對照的根系長度的比值，是用來反映植物對重金屬耐性大小的重要指標(biāo)[20]。本研究結(jié)果表明，紫云英幼苗根系相對伸長率、耐性指數(shù)和根系活力隨著Se濃度的升高而下降，說明隨Se 濃度逐漸增強，根系受Se的毒害作用加重，根系活力明顯降低。該結(jié)果與徐惠風(fēng)等[20]研究結(jié)果相一致。

MDA是膜脂質(zhì)過氧化作用的產(chǎn)物，其含量的高低代表膜脂質(zhì)過氧化作用的程度[21]，是植物膜系統(tǒng)受傷害的重要指標(biāo)之一。相對電導(dǎo)率的變化可以反映植物細胞膜的傷害程度，一定程度上也可以反應(yīng)植物的抗逆能力[14]。脯氨酸是細胞內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有調(diào)節(jié)細胞滲透平衡、增強細胞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和阻止氧自由基產(chǎn)生的作用，它與植物體內(nèi)活性氧自由基的清除以及膜脂過氧化作用的減輕有密切的關(guān)系[21]。本研究結(jié)果表明，紫云英幼苗根系MDA含量和相對電導(dǎo)率隨著Se脅迫濃度的升高而增加，但游離脯氨酸含量則呈現(xiàn)先上升后下降的明顯趨勢，說明Se脅迫加劇了紫云英幼苗根系膜脂過氧化水平，細胞質(zhì)膜透性也隨之增大，且隨著Se濃度的提高，游離脯氨酸抗逆性作用下降，這可能是紫云英幼苗根系對逆境脅迫的一種適應(yīng)性響應(yīng)。該結(jié)果與Liu等[22]人的研究結(jié)果相似。

葉綠素是含量的變化既可反映植物葉片光合作用功能的強弱，也可反映環(huán)境脅迫對植物的損害程度[23]。本研究結(jié)果表明，紫云英幼苗葉片中葉綠素a、b和類胡蘿卜素含量均隨Se濃度的增加呈先上升后下降的趨勢。低濃度Se(≤0.5 mg/L) 處理可提高紫云英幼苗葉綠素的含量，這可能與Se對葉綠素合成過程起調(diào)節(jié)作用的、含巰基的兩個酶作用有關(guān)[24]；而高濃度Se (≥1.0 mg/L)處理卻明顯降低葉綠素的含量，這說明高濃度Se處理破壞了紫云英幼苗葉片的光合能力。類胡蘿卜素是一種在植物體內(nèi)普遍存在的色素，具有抑制活性氧的產(chǎn)生和清除活性氧的功能[25]，可保護植物體免受活性氧的傷害，對保護光合器官免受有毒物質(zhì)破壞起重要作用。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，低濃度Se (≤ 0.5mg/L) 對紫云英類胡蘿卜素的刺激效應(yīng)較葉綠素顯著；高濃度Se (≥1.0 mg/L) 處理則使類胡蘿卜素含量降低，但各處理間差異不顯著，說明Se并未對類胡蘿卜素的合成造成較大傷害，其所具有的生物學(xué)功能仍在發(fā)揮著作用。Seth 等[26]的實驗結(jié)果也證明了這一點。蒸騰作用是植物吸收水分和轉(zhuǎn)運水分的主要動力，能維持植物各部分的水分飽和，保持細胞組織的形態(tài)，促進無機鹽類在植物體內(nèi)的分布，且能將植物在光合作用和氧化代謝中產(chǎn)生的多余熱能散出。本研究結(jié)果表明，低濃度Se (≤0.5 mg/L) 處理的紫云英葉片蒸騰速率和葉片相對含水量呈上升趨勢，但葉片相對含水量與對照相比差異不明顯，這與Lou等[27]對Cd脅迫的研究結(jié)果相似。

紫云英屬豆科黃芪屬作物，黃芪屬大多數(shù)植物富硒能力較強[11]。本研究發(fā)現(xiàn)，紫云英幼苗地上部和地下部的Se含量均隨著Se處理濃度的增加而增加，呈現(xiàn)出地上部大于地下部的分布格局。當(dāng)Se濃度為5.0 mg/L時，地上部和地下部富集Se含量達到最大值，表明在高濃度Se脅迫下，紫云英仍有較強的積累能力，這為紫云英富硒產(chǎn)品及其富硒農(nóng)畜產(chǎn)品的研制提供可靠的理論依據(jù)。3.3 紫云英幼苗生理響應(yīng)指標(biāo)與Se脅迫的相關(guān)性分析

選擇評價植物Se 耐受性的方法和指標(biāo)，在理論和實踐中都有重要意義。主成分分析法是近年來應(yīng)用植物耐受性評價指標(biāo)選擇較多的方法[28]，如通過主成分分析表明，相對電導(dǎo)率、SOD活性、MDA含量、脯氨酸含量、根系相對含水量5項指標(biāo)可作為黃瓜根系對Na2CO3耐性評價指標(biāo)[29]；根長、株高、地上鮮重、地下鮮重和根系耐性指數(shù)從一定程度上可反映植物對重金屬Cu的耐性大小[30]。本研究利用主成分法對13個生理指標(biāo)進行綜合評價分析，認為根系MDA含量、根系相對電導(dǎo)率、地下部分生物量、根系耐性指數(shù)、根系活力、根系相對伸長率和地上部生物量可作為評價紫云英幼苗耐Se性指標(biāo)，這為牧草耐Se性評價提供可行的數(shù)量化鑒定指標(biāo)。

4 結(jié)論

1)低濃度Se處理(≤ 0.5 mg/L) 對紫云英幼苗生長有一定的刺激作用，表現(xiàn)出明顯的毒物刺激效應(yīng)，Se對紫云英產(chǎn)生毒物刺激效應(yīng)的劑量范圍為0.2～0.5 mg/L。

2)根系MDA含量、根系相對電導(dǎo)率、地下部分生物量、根系耐性指數(shù)、根系活力、根系相對伸長率和地上部生物量可以作為評價紫云英幼苗耐Se性指標(biāo)。

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Study of selenium on hormesis effect and physiological response ofAstragalussinicus

ZHANG Na1， YUAN Ju-hong2, HU Mian-hao1

(1. School of Tourism and Urban management, Jiangxi University of Finance & Economics, Nanchang 330032;2. College of art, Jiangxi University of Finance&Economics, Nanchang 330032, China)

A hydroponic experiment was conducted to investigate the growth characteristics ofAstragalussinicusunder selenium (Se) stress (0, 0.2, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 5.0 mg/L), to investigate the Hormesis effect of low concentration Se onA.sinicus, and to evaluate the physiological response ofA.sinicusto Se stress. The results showed that at low concentration of Se (≤ 0.5 mg/L) treatments, relative root elongation, root tolerance index, root activity, chlorophyll a contents, chlorophyll b contents, and carotenoid contents ofA.sinicusincreased significantly by 68.26%, 9.00%, 38.10%%, 21.6%, 24.3%, and 66.7%, respectively, as compared with that of the control. In addition, Se (≤ 0.5 mg/L) treatments also had a certain roleinpromotingtranspiration rate and relative water content of leaf. However, when the concentration of Se wasgreaterthanorequalto1.0 mg/L, the growth ofA.sinicuswasinhibited significantly. When the Se concentration was 5.0 mg/L, the Se contents in the shoot and root ofA.sinicusreached to (73.03±1.151)μg/g DW and (73.03±1.151)μg/g DW, respectively. The dose range of the hormesis effect of Se onA.sinicuswas0.2-0.5 mg/L. The result also showed that MDA content, relative conductivity, root biomass, root tolerance index, root activity, relative root elongation, and shoot biomass were important indicators in Se stress evaluation ofA.sinicusseedlings.

Astragalussinicus; selenium stress; hormesis effect; physiological characteristic

2014-08-13；

2014-09-08

國家自然基金資助項目(21407069, 21367013, 41001376); 國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目(201410421019)

張 娜，碩士研究生, 研究方向為環(huán)境綠色修復(fù), E-mail:1012080797@qq.com;

胡綿好，博士后，副教授，研究方向為環(huán)境綠色修復(fù)及評價，E-mail: yankeu@gmail.com。

X171.5

A

2095-1736(2015)02-0042-06

doi∶10.3969/j.issn.2095-1736.2015.02.042