O3对水稻叶片氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

黄益宗, 隋立华, 王玮, 耿春梅, 殷宝辉. O3对水稻叶片氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响[J]. 生态毒理学报, 2013, 8(1): 69-76. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20120315001
引用本文: 黄益宗, 隋立华, 王玮, 耿春梅, 殷宝辉. O3对水稻叶片氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响[J]. 生态毒理学报, 2013, 8(1): 69-76. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20120315001
Huang Yizong, Sui Lihua, Wang Wei, Geng Chunmei, Yin Baohui. Effects of Ozone on Nitrogen Metabolism, Proline and Glutathione of Rice Leaf[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2013, 8(1): 69-76. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20120315001
Citation: Huang Yizong, Sui Lihua, Wang Wei, Geng Chunmei, Yin Baohui. Effects of Ozone on Nitrogen Metabolism, Proline and Glutathione of Rice Leaf[J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2013, 8(1): 69-76. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20120315001

O3对水稻叶片氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

    作者简介: 黄益宗(1970-),男,博士,副研究员,研究方向为农林生态环境保护;E-mail:hyz@rcees.ac.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金面上项目(41071336)

    国家环保公益性行业科研专项(200809152)

  • 中图分类号: X171.5

Effects of Ozone on Nitrogen Metabolism, Proline and Glutathione of Rice Leaf

  • Fund Project:
  • 摘要: 臭氧(O3)被认为是重要的气污染物之一,水稻又是主要的粮食作物,因而准确地评估O3浓度升高对水稻生长发育的影响具有十分重要的意义。采用开顶式气室法模拟研究了O3对水稻叶片可见伤害症状、氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响。结果显示,O3污染胁迫会导致水稻叶片产生明显的伤害症状,具体表现为:老叶叶鞘褪绿,有褐斑,直至完全干枯;稻穗小且黄化,籽粒不饱满;水稻成熟期提前等。O3浓度升高对水稻叶片的硝酸还原酶活性有显著影响。当O3浓度为40、80和120 nL·L-1时,水稻叶片硝酸还原酶活性与对照组相比均降低,其中,分蘖期分别降低了25.3%、67.4%和86.3%;拔节期分别降低了57.4%、75.7%和97.8%;抽穗期分别降低了91.0%、97.2%和99.3%;乳熟期分别降低了89.5%、89.5%和96.7%。水稻叶片铵态氮和硝态氮含量随着O3浓度的升高而显著地降低,例如当O3浓度为40、80和120 nL·L-1时,与对照相比,水稻叶片硝态氮含量分别降低46.3%、52.7%和65.7%,铵态氮含量分别降低6.5%、12.9%和43.4%。O3污染胁迫下水稻叶片脯氨酸含量在不同生长期变化不同,分蘖期、拔节期和抽穗期脯氨酸含量在40 nL·L-1浓度O3熏蒸下急剧地提高,但是随着O3浓度的增加,脯氨酸含量又不断地降低。在水稻乳熟期,脯氨酸含量均随着O3浓度的增加而显著地下降。O3污染胁迫导致水稻叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著低于对照组,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量显著高于对照组。当O3浓度为40、80和120 nL·L-1时,乳熟期水稻叶片GSH含量分别比对照组降低68.7%、80.2%和78.2%,GSSG含量分别比对照提高494.4%、527.2%和439.8%。研究表明,O3污染胁迫对水稻叶片氮代谢和抗氧化系统产生了极显著的影响。
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  • 施引文献:  0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-03-15

O3对水稻叶片氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响

    作者简介: 黄益宗(1970-),男,博士,副研究员,研究方向为农林生态环境保护;E-mail:hyz@rcees.ac.cn
  • 1. 中国科学院生态环境研究中心, 北京 100085;
  • 2. 中国环境科学研究院, 北京 100012;
  • 3. 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院, 青岛 266071
基金项目:

国家自然科学基金面上项目(41071336)

国家环保公益性行业科研专项(200809152)

摘要: 臭氧(O3)被认为是重要的气污染物之一,水稻又是主要的粮食作物,因而准确地评估O3浓度升高对水稻生长发育的影响具有十分重要的意义。采用开顶式气室法模拟研究了O3对水稻叶片可见伤害症状、氮代谢、脯氨酸和谷胱甘肽含量的影响。结果显示,O3污染胁迫会导致水稻叶片产生明显的伤害症状,具体表现为:老叶叶鞘褪绿,有褐斑,直至完全干枯;稻穗小且黄化,籽粒不饱满;水稻成熟期提前等。O3浓度升高对水稻叶片的硝酸还原酶活性有显著影响。当O3浓度为40、80和120 nL·L-1时,水稻叶片硝酸还原酶活性与对照组相比均降低,其中,分蘖期分别降低了25.3%、67.4%和86.3%;拔节期分别降低了57.4%、75.7%和97.8%;抽穗期分别降低了91.0%、97.2%和99.3%;乳熟期分别降低了89.5%、89.5%和96.7%。水稻叶片铵态氮和硝态氮含量随着O3浓度的升高而显著地降低,例如当O3浓度为40、80和120 nL·L-1时,与对照相比,水稻叶片硝态氮含量分别降低46.3%、52.7%和65.7%,铵态氮含量分别降低6.5%、12.9%和43.4%。O3污染胁迫下水稻叶片脯氨酸含量在不同生长期变化不同,分蘖期、拔节期和抽穗期脯氨酸含量在40 nL·L-1浓度O3熏蒸下急剧地提高,但是随着O3浓度的增加,脯氨酸含量又不断地降低。在水稻乳熟期,脯氨酸含量均随着O3浓度的增加而显著地下降。O3污染胁迫导致水稻叶片还原型谷胱甘肽(GSH)含量显著低于对照组,而氧化型谷胱甘肽(GSSG)含量显著高于对照组。当O3浓度为40、80和120 nL·L-1时,乳熟期水稻叶片GSH含量分别比对照组降低68.7%、80.2%和78.2%,GSSG含量分别比对照提高494.4%、527.2%和439.8%。研究表明,O3污染胁迫对水稻叶片氮代谢和抗氧化系统产生了极显著的影响。

English Abstract

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