王 鐸,田雨龍,張鴻建,張慶慶,陳柯如,李 州
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科技學(xué)院,四川 成都 611130)
白三葉(Trifolium repens)又名荷蘭翹搖、白花苜蓿、白車軸草,為豆科三葉草屬(Trifolium)多年生草本植物,廣泛分布于溫帶及亞熱帶地區(qū),在我國淮河以南和西南地區(qū)均有廣泛栽培種植。白三葉是優(yōu)質(zhì)牧草,具有莖葉細軟、葉量豐富、粗蛋白含量高、粗纖維含量低等特點,既可喂養(yǎng)牲畜,又可飼喂草食性魚類,具有良好的經(jīng)濟價值[1]。因其植株低矮、匍匐生長特性強、葉形和花色優(yōu)美,也被作為優(yōu)良的水土保持及園林綠化植物應(yīng)用于球場、公園、小區(qū)、游憩綠地等地[2]。但白三葉多生長于冷涼濕潤的環(huán)境,其自身根系較淺,抗蒸騰能力較差,易受干旱、高溫、金屬離子毒害等非生物脅迫的影響,使其品質(zhì)、產(chǎn)量及觀賞價值降低[3]。鉻(chromium, Cr)為地球上第七大元素[4],在自然界中以不同氧化價態(tài)的化合物形式穩(wěn)定存在[5]。其中三價和六價是鉻最穩(wěn)定和最常見的兩個價態(tài),三價鉻為人體必需微量元素,參與血糖調(diào)節(jié)并起重要作用[6],但六價鉻毒性為三價鉻的百倍,具有嚴重毒害作用[7],且由于其化學(xué)活性較三價鉻更高,也更易被植物吸收。近年來,由于工業(yè)污染、農(nóng)藥過量施用等導(dǎo)致土壤重金屬含量嚴重超標。在云南、四川、甘肅、內(nèi)蒙古等地,鉻均為導(dǎo)致當(dāng)?shù)赝寥牢廴镜闹饕亟饘?。以四川為例,姚學(xué)良和廖遠安[8]在四川成都金牛區(qū)50 km2調(diào)查范圍的農(nóng)業(yè)土壤中發(fā)現(xiàn)鎘、砷、鉻等有害金屬污染的耕地面積約占50%以上。由此可見,重金屬鉻是致使白三葉等優(yōu)質(zhì)牧草和作物減產(chǎn)的重要非生物脅迫因素。
胺鮮酯(diethyl aminoethyl hexanoate, DA-6)是一種高效植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì),具有較高生物活性,對多種農(nóng)作物具有顯著的增產(chǎn)、提高抗逆性、增強抗病性、改善品質(zhì)等功效。DA-6 可單獨使用,也可與肥料、殺菌劑、殺蟲劑和除草劑等復(fù)配使用,起到協(xié)同增效作用[9-13]。已有研究發(fā)現(xiàn),使用DA-6 處理番茄(Lycopersicon esculentum)幼苗可通過調(diào)控細胞分裂素提高番茄的耐低溫能力[14];利用DA-6 處理玉米(Zea mays)葉片可增加種子內(nèi)蛋白質(zhì)含量,進而提高種子活力[15]。此外,DA-6 浸種可顯著提高藜麥(Chenopodium quinoa)、 水 稻(Oryza sativa)、 椰棗(Phoenix dactylifera)種子的萌發(fā)率,并使水稻在低溫脅迫下保持較高的蛋白質(zhì)水平,提高水稻抗寒性,而且能有效緩解鹽脅迫對椰棗種子發(fā)芽造成的毒害作用[16-18]。
已有研究證實DA-6 作為一種有效的植物生長調(diào)節(jié)劑具有顯著提高種子萌發(fā)率、種子活力及抗逆性的功能,但關(guān)于其是否有助于提高植物萌發(fā)期對重金屬離子脅迫抗性方面的研究較少,尤其是關(guān)于種子萌發(fā)期耐Cr 性的研究更是鮮有人涉足。因此,本研究采用白三葉品種‘海發(fā)’為供試材料,深入研究使用DA-6 浸種是否能夠有效提高白三葉萌發(fā)期的耐Cr 性,從滲透調(diào)節(jié)、氧化傷害及抗氧化防御等生理水平揭示DA-6 提高種子萌發(fā)期耐Cr 性的機理,以期為白三葉在重金屬含量相對較高地區(qū)的栽培管理提供新方向。
供試材料為白三葉中被廣泛栽培的品種‘海發(fā)’(Trifolium repens‘Haifa’),于2019 年在四川農(nóng)業(yè)大學(xué)第六教學(xué)實驗樓草業(yè)工程實驗室開展試驗,種子購置于四川百綠時代園林綠化有限公司;種子的初始凈度為98%,萌發(fā)率為94%。DA-6 及配置Cr6+溶液(K2Cr2O7)等所需化合物均為分析純試劑。
先測試白三葉種子在不同Cr6+濃度(0、5、7.5、10 mmol·L?1)脅迫下的萌發(fā)情況,測得白三葉種子在7.5 mmol·L?1濃度的Cr6+脅迫下萌發(fā)率接近60%,故選取該濃度進行下一步試驗。隨機稱取1 g 白三葉種子,用200 mL 蒸餾水浸泡1 h,再分別置于不同濃度(20、40、60、100、200 mmol·L?1)的200 mL DA-6溶液中浸種2 h;對照組使用200 mL 蒸餾水浸泡3 h,不進行DA-6 預(yù)處理。浸種后從每個處理中隨機挑選50 粒健康、飽滿的種子置于墊有4 層濾紙的玻璃培養(yǎng)皿中,此后分別在蒸餾水(對照組) 和7.5 mmol·L?1Cr6+溶液(處理組)中發(fā)芽。試驗共12 個處理:CK (蒸餾水浸種后在蒸餾水中發(fā)芽)、Cr6+(蒸餾水 浸 種 后 在Cr6+溶 液 中 發(fā) 芽)、20 mmol·L?1DA-6(20 mmol·L?1DA-6 浸 種 后 在 蒸 餾 水 中 發(fā) 芽)、20 mmol·L?1DA-6 + Cr6+(20 mmol·L?1DA-6 浸 種 后在Cr6+溶 液 中 發(fā) 芽)、40 mmol·L?1DA-6 (40 mmol·L?1DA-6 浸種后在蒸餾水中發(fā)芽)、40 mmol·L?1DA-6 +Cr6+(40 mmol·L?1DA-6 浸 種 后 在Cr6+溶 液 中 發(fā) 芽)、60 mmol·L?1DA-6 (60 mmol·L?1DA-6 浸種后在蒸餾水 中 發(fā) 芽)、60 mmol·L?1DA-6 + Cr6+(60 mmol·L?1DA-6 浸種后在Cr6+溶液中發(fā)芽)、100 mmol·L?1DA-6(100 mmol·L?1DA-6 浸 種 后 在 蒸 餾 水 中 發(fā) 芽)、100 mmol·L?1DA-6 + Cr6+(100 mmol·L?1DA-6 浸 種后在Cr6+溶液中發(fā)芽)、200 mmol·L?1DA-6 (200 mmol·L?1DA-6 浸 種 后 在 蒸 餾 水 中 發(fā) 芽) 和200 mmol·L?1DA-6 + Cr6+(200 mmol·L?1DA-6 浸 種 后 在Cr6+溶 液中發(fā)芽),每個處理設(shè)置5 次重復(fù)。將培養(yǎng)皿置于生長室中,以種子發(fā)育長成具備正常種苗結(jié)構(gòu)為萌發(fā)標準(胚根長度與種子長度等長時即為發(fā)芽),于每日12:00 記錄種子發(fā)芽數(shù)并補充蒸餾水。于第3 天測定發(fā)芽勢,第7 天測定萌發(fā)率,并計算其發(fā)芽指數(shù)及平均萌發(fā)時間。由上述試驗得出60 mmol·L?1DA-6浸種處理可顯著緩解Cr6+對白三葉種子萌發(fā)的脅迫,故后續(xù)試驗設(shè)置蒸餾水浸種和60 mmol·L?1DA-6浸種兩個處理,分別在正常條件和7.5 mmol·L?1Cr6+溶液脅迫處理下進行后續(xù)萌發(fā)試驗,共4 個處理,每個處理設(shè)置4 個重復(fù)。于種子萌發(fā)第7 天進行表型分析并測定其生理生化指標,分析DA-6 浸種提高白三葉種子萌發(fā)期耐鉻性的相關(guān)機理。
1.3.1 種子萌發(fā)指標測定
萌發(fā)率 = (n/N) × 100%。式中:n為發(fā)芽種子總數(shù),N為供試種子總數(shù)。
發(fā)芽勢 = 發(fā)芽3 d 種子發(fā)芽總數(shù)/供試種子總數(shù) × 100%?!?/p>
式中:MGT(mean germination time)為平均發(fā)芽時間,D為從種子置床起計算的天數(shù),n為相應(yīng)隔天的萌發(fā)率。
每個處理組中隨機選取3 組發(fā)芽第7 天時完整、健全的幼苗,每組15 株,用直尺測量胚芽長和胚根長。
1.3.2 生理生化指標測定
在種子萌發(fā)第7 天時選取生長狀況一致的白三葉幼苗進行生理生化指標測定,除可溶性糖指標外其余指標均取0.1 g 鮮樣進行測定;可溶性糖則取0.05 g 干樣進行測定,每組數(shù)據(jù)進行4 次重復(fù)。采用蒽酮乙酸乙酯比色法測定可溶性糖(soluble sugar,WSC)含量[19];采用磺基水楊酸法測定游離脯氨酸(free proline, Pro)含量[20];采用李州等[21]的方法測定滲透勢(osmotic potential, MPa);采用磺胺法測定超氧陰離子(superoxide anion, O2·?)產(chǎn)生速率[22];采用碘化鉀法測定過氧化氫(hydrogen peroxide, H2O2)含量[23];采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量[24];采用常規(guī)電導(dǎo)率儀法測定電導(dǎo)率(electrolyte leakage, EL)[25];采用核黃素-NBT 法測定超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性[26];采用愈創(chuàng)木酚顯色法測定過氧化物酶(peroxide,POD)活性[27];采用紫外吸收法測定過氧化氫酶(catalase, CAT)活性[27];采用Nakano 和Asada[28]的方法測定抗壞血酸過氧化物酶(ascorbate peroxidase,APX)活性;采用Cakmak 等[29]的方法測定脫氫抗壞血酸還原酶(dehydroascorbate reductase, DR)、谷胱甘肽還原酶(glutathione reductase, GR)和單脫氫抗壞血酸還原酶(monodehydroascorbate reductase, MR)活性。
數(shù)據(jù)采用Excel 2016 軟件進行分析,使用Origin 9.0 軟件進行繪圖,使用SPSS 23.0 軟件進行方差分析和顯著性檢驗(P< 0.05)。
試驗結(jié)果表明,5 mmol·L?1Cr6+脅迫能顯著降低白三葉種子的萌發(fā)率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)(P<0.05),且上述3 項指標均隨Cr6+溶液濃度升高而逐漸降低(圖1)。種子平均發(fā)芽時間隨Cr6+溶液濃度升高而增加。7.5 mmol·L?1Cr6+脅迫下的白三葉種子萌發(fā)率接近60%。
圖1 不同濃度鉻脅迫對白三葉種子發(fā)芽指標的影響Figure 1 Effects of different concentrations of Cr6+ on seed germination parameters of Trifolium repens
正常萌發(fā)條件下,40、60 和100 mmol·L?1DA-6浸種并未顯著影響白三葉種子的萌發(fā)率(P> 0.05),但這3 個浸種濃度均顯著提高了種子在Cr6+脅迫下的萌發(fā)率和發(fā)芽勢(P< 0.05),其中60 mmol·L?1DA-6 浸種效果最顯著,這個濃度也能顯著縮短Cr6+脅迫下種子的平均發(fā)芽時間(P< 0.05) (表1)。中高濃度的DA-6 (100 mmol·L?1)浸種對白三葉種子在正常條件和Cr6+脅迫下的萌發(fā)特性影響不大,但高濃度的DA-6 (200 mmol·L?1)浸種則顯著降低了白三葉在正常條件和Cr6+脅迫下的萌發(fā)率和發(fā)芽勢(P<0.05),并延長種子平均發(fā)芽時間。60 mmol·L?1的DA-6 有效緩解了Cr6+脅迫對種子萌發(fā)的抑制,正常條件下對種子萌發(fā)也具有一定的促進作用(圖2)。Cr6+脅迫顯著降低白三葉種子萌發(fā)時的根長和莖長(P< 0.05),但使用DA-6 浸種后顯著減小了莖長的下降幅度(P< 0.05)。Cr6+脅迫處理7 d 時,Cr+ DA-6處理種子的根長和莖長相較于Cr6+處理分別提高了13.64%和37.04% (圖2)。
圖2 鉻脅迫下胺鮮酯(DA-6)浸種對白三葉種子萌發(fā)過程中表型變化、根長和莖長的影響Figure 2 Effects of soaking seeds in diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) on phenotype and root and stem length of Trifolium repens during seed germination under Cr6+ stress
表1 Cr6+脅迫下胺鮮酯(DA-6)浸種對白三葉種子發(fā)芽指標的影響Table 1 Effects of soaking seeds in diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) on seed germination parameters of Trifolium repens during germination under Cr6+ stress
Cr6+脅迫下白三葉種子發(fā)芽時的可溶性糖含量較CK 顯著降低(P< 0.05),此時Cr 和Cr + DA-6 處理組的可溶性糖含量分別僅為CK 和CK + DA-6的48.26%和61.82%,Cr 組的可溶性糖含量顯著低于Cr + DA-6 組(P< 0.05) (圖3)。Cr6+脅迫下游離脯氨酸含量顯著提高(P< 0.05),此時CK 和CK + DA-6處理組的游離脯氨酸含量分別為Cr 和Cr + DA-6的40.81% 和26.21%,Cr + DA-6 組的游離脯氨酸含量顯著高于Cr 組(P< 0.05)。此外,Cr6+脅迫下種子滲透勢較CK 顯著增加(P< 0.05),而經(jīng)DA-6預(yù)處理后,在正常條件下種子滲透勢顯著降低(P< 0.05),在Cr6+處理條件下種子滲透勢顯著升高(P< 0.05)。
圖3 鉻脅迫下胺鮮酯(DA-6)浸種對白三葉種子萌發(fā)過程中可溶性糖含量、游離脯氨酸含量和滲透勢的影響Figure 3 Effects of soaking seeds in diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) on soluble sugar content, free proline content, and osmotic potential of Trifolium repens during germination under Cr6+ stress
DA-6 浸種在正常條件下顯著降低了白三葉種子發(fā)芽過程中MDA 含量(P< 0.05),但不影響O2·?產(chǎn)生速率、H2O2含量和EL (圖4)。Cr6+脅迫下各項生理指標均得到顯著提高(P< 0.05),加劇了細胞氧化傷害程度,但經(jīng)DA-6 浸種后O2·?產(chǎn)生速率、H2O2含量、MDA 含量和EL 較Cr6+脅迫均顯著降低(P< 0.05),Cr + DA-6 處理的O2·?產(chǎn)生速率、H2O2含量、MDA 含量和EL 比Cr 處理分別降低了52.09%、14.85%、31.81%和15.48%。
圖4 鉻脅迫下胺鮮酯(DA-6)浸種對白三葉種子萌發(fā)過程中活性氧、丙二醛含量和電解質(zhì)滲透率的影響Figure 4 Effects of soaking seeds in diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) on reactive oxygen species, malondialdehyde (MDA)content, and electrolyte leakage of Trifolium repens during germination under Cr6+ stress
正常條件下,DA-6 浸種對白三葉種子萌發(fā)過程中POD 和CAT 活性無顯著影響(P> 0.05),但顯著提高了SOD 活性(P< 0.05) (圖5)。相較于CK組,Cr6+脅迫顯著降低了SOD 和POD 活性(P< 0.05),但顯著提高了CAT 活性(P< 0.05)。Cr + DA-6 處理的SOD、POD 和CAT 活性顯著高于Cr 組(P< 0.05)。
圖5 鉻脅迫下胺鮮酯(DA-6)浸種對白三葉種子萌發(fā)過程中抗氧化酶活性的影響Figure 5 Effects of soaking seeds in diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) on antioxidant enzyme activities of Trifolium repens during germination under Cr6+ stress
DA-6 浸種在正常條件下對白三葉種子萌發(fā)過程中APX、DR、GR 和MR 活性均無顯著影響(P>0.05) (圖6)。相 對 于CK 而 言,Cr 處 理 的APX 和GR 活性顯著降低(P< 0.05),DR 活性顯著提高(P<0.05),而MR 活性無顯著影響(P> 0.05)。Cr6+脅迫下經(jīng)DA-6 浸種后APX、DR、GR 和MR 活性均較Cr6+脅迫顯著提高(P< 0.05),Cr + DA-6 處理的APX、DR、GR 和MR 活性比Cr 處理分別提高了780.18%、5.91%、37.79%和57.38%。
圖6 鉻脅迫下胺鮮酯(DA-6)浸種對白三葉種子萌發(fā)過程中抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)關(guān)鍵酶活性的影響Figure 6 Effects of soaking seeds in diethyl aminoethyl hexanoate (DA-6) on key enzyme activities of the AsA-GSH cycle of Trifolium repens during germination under Cr6+ stress
重金屬Cr 脅迫不僅影響植物種子萌發(fā),而且能通過阻礙根系、莖稈和葉片生長,進而降低植物干物質(zhì)產(chǎn)量。此外,Cr 的毒害作用還體現(xiàn)在破壞植物細胞膜及內(nèi)部組分,改變植物體內(nèi)相關(guān)酶活性,抑制作物正常生長發(fā)育[30]。前人研究表明,Cr 脅迫能顯著抑制甜瓜(Cucumis melo)[31]和黃麻(Corchorusspp. 和Hibiscusspp.)[32]種子的萌發(fā)率,但低濃度Cr脅迫對青菜(Brassica chinensis)種子萌發(fā)起到促進作用,且隨Cr 濃度升高逐漸表現(xiàn)為抑制效應(yīng)[33]。本研究結(jié)果顯示,白三葉種子在7.5 mmol·L?1Cr6+脅迫下其萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)顯著降低,且平均發(fā)芽時間顯著增加。受Cr6+脅迫的白三葉幼苗較正常處理下的幼苗其根長和莖長顯著降低,根莖出現(xiàn)黃化。適當(dāng)濃度(40、60、100 mmol·L?1)的DA-6 浸種使白三葉種子在Cr6+脅迫下的萌發(fā)率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)得到顯著提高,60 mmol·L?1DA-6 浸種也能顯著降低Cr6+脅迫對莖長的抑制,表明適宜濃度的DA-6浸種能夠有效緩解Cr6+脅迫對種子萌發(fā)的抑制作用。但高濃度(200 mmol·L?1)的DA-6 浸種加劇了Cr6+的脅迫效果,進一步降低種子在Cr6+脅迫下的萌發(fā)率,表明DA-6 提高白三葉種子萌發(fā)期抗性具有低濃度促進高濃度抑制的特點。
滲透調(diào)節(jié)是植物適應(yīng)重金屬脅迫的重要機制之一,為適應(yīng)重金屬脅迫,植物體內(nèi)會合成和積累可溶性糖、游離脯氨酸、滲調(diào)蛋白等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),以保持細胞和組織滲透平衡[34]。本研究中,Cr6+脅迫下的白三葉種子萌發(fā)時可溶性糖含量較正常生長條件下顯著降低,其原因可能是由于淀粉酶、麥芽糖酶活性受到抑制,阻礙了淀粉和麥芽糖的分解[35]。在經(jīng)DA-6 浸種后可溶性糖含量得到顯著提高,表明DA-6 可有效緩解Cr6+對淀粉代謝的抑制效應(yīng)。已有研究表明,外施DA-6 能顯著提高水稻葉片中可溶性糖的積累,有助于提高植物抗冷性[36];DA-6 浸種處理決明子(Cassia obtusifolia)種子能顯著提高種子萌發(fā)期可溶性糖含量,進而提高種子萌發(fā)期的耐鹽性[37]。細胞積累脯氨酸來調(diào)節(jié)滲透勢是植物提高自身抗逆性的重要機制[38]。研究發(fā)現(xiàn),Cr6+脅迫顯著提高玉米[39]和小麥(Triticum aestivum)[40]的脯氨酸含量,DA-6 處理可顯著增加水稻[36]和草莓(Fragaria×ananassa)[41]在脅迫條件下的脯氨酸含量。本研究結(jié)果顯示,在Cr6+脅迫下白三葉種子萌發(fā)時游離脯氨酸含量顯著升高,且DA-6 浸種進一步提高了白三葉在Cr6+脅迫下的游離脯氨酸含量,表明DA-6 調(diào)節(jié)Cr6+脅迫下白三葉滲透調(diào)節(jié)能力與促進脯氨酸的積累有關(guān)。此外,DA-6浸種顯著降低了Cr6+脅迫下白三葉種子萌發(fā)過程中的滲透勢。由此表明,DA-6 能通過提高可溶性糖和游離脯氨酸的積累有效緩解Cr6+脅迫導(dǎo)致的細胞滲透調(diào)節(jié)失衡,進而提高白三葉種子在Cr6+脅迫下的萌發(fā)能力。
金屬離子毒害同時會引起植物細胞大量產(chǎn)生活性氧,活性氧過量積累致使細胞膜發(fā)生氧化損傷,細胞透性增加,進而影響植物正常生長發(fā)育[30,42]。Cr6+脅迫下,植物葉片膜脂過氧化產(chǎn)物MDA 含量顯著升高,細胞膜氧化傷害增大,植物生長受損嚴重[43-44]。本研究中,Cr6+脅迫下白三葉種子萌發(fā)時相較于CK 組其O2·?產(chǎn)生速率、H2O2含量、MDA 含量和EL 顯著升高,經(jīng)DA-6 浸種后脅迫下O2·?產(chǎn)生速率、H2O2含量、MDA 含量和EL 較Cr6+脅迫均顯著下降,表明DA-6 浸種有效緩解了Cr 脅迫導(dǎo)致的細胞氧化傷害。正常條件下,植物體內(nèi)活性氧物質(zhì)的產(chǎn)生與分解處于動態(tài)平衡,當(dāng)其受到Cr 等重金屬離子脅迫時,會破壞細胞氧化還原平衡。植物為抵御氧化傷害會激活SOD、CAT、POD 等抗氧化酶以及參與抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)的關(guān)鍵酶(APX、DR、GR 和MR)。SOD 能將超氧陰離子歧化生成H2O2和無毒的氧,是抵御活性氧的第一道防線[45]。H2O2被POD 和CAT 進一步催化生成氧和水,過量的超氧陰離子得到清除,從而有效減輕了活性氧在細胞內(nèi)的積累[46]。已有研究表明,處于Cr6+脅迫下植物的抗氧化酶活性會出現(xiàn)先增高后降低的趨勢[47-48],其原因為當(dāng)Cr6+濃度較低時,Cr6+作為信號分子啟動植物抗氧化防御機制,當(dāng)Cr6+濃度較高時,抗氧化酶活性則會逐漸下降。已有研究表明,使用DA-6 處理草莓可提高草莓在不同光強下的抗氧化酶活性,降低O2·?產(chǎn)生速率,防止活性氧對細胞膜系統(tǒng)和葉綠素結(jié)構(gòu)的破壞[49];DA-6 處理多年生黑麥草(Lolium perenne)可提高多年生黑麥草在Cd2+脅迫下的抗氧化酶活性,降低活性氧自由基濃度,從而緩解重金屬Cd 脅迫造成的膜脂過氧化加劇現(xiàn)象[50]。本研究中,Cr6+脅迫下O2·?產(chǎn)生速率和H2O2含量顯著提高,表明Cr6+脅迫使種子萌發(fā)時受到氧化傷害,但白三葉自身可通過提高CAT 和DR 活性來減緩脅迫傷害。經(jīng)DA-6 浸種后白三葉在Cr6+脅迫下萌發(fā)過程中抗氧化酶(SOD、POD 和CAT) 及抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)關(guān)鍵酶(APX、DR、GR 和MR) 活性均較Cr6+脅迫顯著增強,同時O2·?產(chǎn)生速率和H2O2含量顯著降低,表明DA-6 可增強白三葉清除活性氧自由基的能力,進而有效緩解了活性氧對細胞膜的傷害,提高種子在萌發(fā)期的耐Cr 性。
綜上所述,Cr6+脅迫顯著抑制白三葉種子萌發(fā)及其根莖生長,適宜濃度(40、60、100 mmol·L?1)的DA-6 浸種處理可顯著提高白三葉種子在Cr6+脅迫下的萌發(fā)特性,其中60 mmol·L?1處理效果最佳。但高濃度的DA-6 (200 mmol·L?1)浸種處理則進一步加劇白三葉種子的受脅迫程度。表明DA-6 提高白三葉種子萌發(fā)期抗性的效應(yīng)具有低濃度促進、高濃度抑制的特點,類似于其他植物生長調(diào)節(jié)劑。在7.5 mmol·L?1Cr6+脅迫下,60 mmol·L?1DA-6 浸種處理提高了白三葉種子萌發(fā)期可溶性糖和游離脯氨酸含量,并降低細胞滲透勢,進而有效維持滲透平衡。此外,DA-6 通過提高抗氧化酶及抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)關(guān)鍵酶活性,增強白三葉清除活性氧自由基的能力,有效緩解了細胞氧化損傷,從而使種子萌發(fā)期的耐Cr 性得到提高。