外源GSH缓解多花黑麦草镉毒害初探(2)
引言：镉 (Cadmium, Cd )是自然界普遍存在的一种重金属微量元素，也是土壤受污染最普遍的重金属之一。土壤是植物生存的基本介质，对大多数植物而言，土壤中的镉极易被植物吸收，并转运到植物的其他组织，亦在可食部位积累，通过食物链给动物和人体带来潜在的危害，严重时可导致疾病发生（Satarug S et al., 2003）（陈凌等，2009）。2014年国务院发布了全国土壤污染状况调查公报，结果显示镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍 8 种无机污染物的点位超标率，且镉的超标率达7.0%，可见镉成为农田土壤的主要无机污染物（环境保护部等， 2014）。Cd是植物生长的非必需营养元素，超过植物耐受能力之后，会对植物产生毒害作用，抑制植物生长，使植物代谢紊乱，降低植物呼吸作用和光合作用效率。高浓度镉胁迫导致植物体内产生大量自由基，打破植物自身自由基产生和清除的动态平衡。
多花黑麦草，一年生禾本科单子叶植物，是“高效草地农业系统”的重要组成部分，其产量高，营养高，品质好，目前其他牧草无法替代（张新悦等，2009）。在我国南方草田轮作系统中，冬季种植多花黑麦草，可有效促后茬作物水稻的生产，表明多花黑麦草根系在改善稻田土壤性状过程中可能发挥积极作用。另有研究指出多花黑麦草根系能富集Cd、 Cu、Zn多种重金属，具备土壤重金属污染修复的潜力（张杏锋等，2009），因此，如何在重金属污染土壤中促进一年生黑麦草生长是本研究关注的重点。
GSH，谷胱甘肽，是一类由三个氨基酸组成的小分子肽。GSH是植物体内固有的抗氧化剂之一，对文持植物细胞正常代谢中的活性氧自由基的动态平衡起着重要作用，Cd胁迫下植物内源GSH无法再文持动态平衡。GSH 对受损伤的细胞老化有缓解作用（闫慧芳等，2013）。GSH是胞内代谢过程和植物受氧化胁迫时过氧化物最简单有效的清除剂之一，在生物抵抗各种胁迫种起着重要作用（李志刚等，2010）。GSH是植物螯合肽生物合成重要前体之一，植物螯合肽能与Cd离子发生螯合作用，形成无毒的复合物。目前在GSH对植物Cd毒害后所产生的作用以及其作用机制上研究较少，因此本文选用GSH作为研究对象。
黑麦草对Cd具有富集作用，因此选黑麦草作为本次实验植物，从测定多花黑麦草叶绿素含量，植物生长量，植物根部过氧化氢含量以及组织化学染色等方面，探究了GSH对于植物Cd胁迫的缓解作用，以期研究GSH对多花黑麦草Cd胁迫的修复机制。
1材料与方法
1.1 实验设计和植物培养
1.1.1 实验设计
本次实验主要研究在外源GSH加入后对于植物缓解镉毒害的作用，实验利用水培多花黑麦草作为材料，在植物培养12天后，以对照组（CK），仅添加Cd，同时添加GSH和Cd(Cd+GSH)以及仅添加GSH（CK+GSH）进行对实验植物的处理（Cd的处理浓度为50uM，GSH的处理浓度为200uM），在处理的两天后对植物进行生理指标测定，处理四天后再次测量，测量Cd 含量在处理后的第五天取样，组织化学染色实验在处理后的48h内进行实验。
1.1.2 植物材料培养
实验材料选取多花黑麦草，选用的品种为牧瑶Idyll。
实验采用是水培方式。营养液是采用的修改的Hoagland配方（Hoagland D R et al .1950）,实验采用的是1/4的营养液培养。多花黑麦草种子经10%的H2O2消毒后，置于白色塑料漂浮板上于暗处植物暗处发芽，期间更换去离子水，待种子萌发均长出2-3厘米时，将其置于光下，先用1/5的营养液（PH=6.5）预培养一天，后移苗置于培养盆中（1/4的培养液，PH=6.5），每盆选取14株苗，每孔两株苗，每三天换一次培养液，培养十二天。营养液配方如下：
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