Jornal de Fisiologia e Patologia Vegetal

外源亚精胺对镉胁迫下马西利亚属植物细胞壁组成和碳水化合物代谢的影响

马来·库马尔·阿达克

在一项检测细胞碳水化合物含量及其相关酶活性变化的实验中，对水生蕨类植物 Marsilea minuta L. 进行了研究，使其处于模拟镉 (Cd) 毒性条件下。通过不同剂量的 Cd（0、50、100 和 200 μM）并补充亚精胺 (2 mM)，结果表明，在 Cd 胁迫下，植物会以剂量依赖性方式积累总碳水化合物。与对照组相比，碳水化合物含量的最大消耗为 58%，而使用亚精胺后，碳水化合物含量可恢复 1.42 倍。类似地，与对照组相比，植物的淀粉和总还原糖含量也受到影响，分别下降了 42% 和 63.04%。植物的淀粉和总还原糖含量分别恢复了 1.32 倍和 1.52 倍。相反，植物中纤维素和半纤维素形式的结构性碳水化合物上调了 3.84 倍和 4.66 倍。由于酶活性，植物记录到可溶性转化酶和壁结合转化酶活性显著下调，与对照相比最大下调 51.27% 和 42.07%，从而证明它们与碳水化合物代谢相当完整。与这些酶无关，Spd 可以恢复活性 1.66 倍和 1.53 倍。Cd 毒性增加了某种形式的厌氧胁迫，因此 Marsilea 植物倾向于锻炼乙醇脱氢酶 (ADH) 和苹果酸脱氢酶 (MDH) 酶，这两种厌氧胁迫诱导的蛋白质在 Cd 浓度的过程中增加了 1.83 倍，最大下降了 58.34%。值得注意的是，α 和 β 淀粉酶活性设定了另一种细胞特性，该特性因 Cd 浓度高于对照而分别经历了 50.42% 和 44.53% 的消耗。Spd 虽然恢复了这两种活性，但统计上并不显著。因此，Marsilea 植物已揭示了其在碳水化合物代谢不同方面的细胞反应，这些可以作为水生环境中 Cd 的生物标记。