镉胁迫下谷胱甘肽对花叶柳生理响应与金属积累的剂量依赖性调节

《Plants》：Dose-Dependent Glutathione Modulation of Physiological Responses and Metal Accumulation in Salix variegata Under Cadmium Stress

　　

摘要

外源性谷胱甘肽（GSH）可缓解镉（Cd）胁迫，但生理状态的改善与体内Cd负担的变化可能并不平行。花叶柳（Salix variegata）幼苗在0或100 μM Cd以及0–1500 μM GSH条件下暴露10天。在整个剂量范围内，GSH的效应呈非单调性：10 μM GSH使Cd胁迫下的根长增加67.3%；250 μM GSH使叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素分别增加21.4%、39.0%和25.7%；而1500 μM GSH则抑制了多项生长和色素相关性状。采用一个共有的2×2子集（0/250 μM GSH × 0/100 μM Cd）将根和叶的生理指标与根和茎的元素含量进行整合分析。在250 μM GSH处理下，根和叶中的H₂O₂及MDA含量均降低，但抗氧化与渗透调节响应在不同组织间存在差异。根中Cd浓度增加64.1%，根中Cd积累量增加165%，总Cd积累量增加117%，尽管茎中Cd浓度降低了24.1%。根中Fe浓度和总Fe积累量分别增加173.2%和170%。这些结果表明，GSH对S. variegata的效应具有剂量依赖性和组织依赖性，且生理状态的改善可能与更高的Cd负担及必需金属稳态的改变并存。