铝胁迫对烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究不同铝浓度(0,50,100,200μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明:随铝浓度的增加,烟草植株生物量显著下降,叶片O·-2和H2O2含量显著升高且敏感品种云烟105变幅更明显,表明烟草铝毒害与叶片ROS积累呈正相关。随铝浓度的增加,烟草叶片总呼吸、细胞色素呼吸和细胞色素氧化酶(COX)活性不断下降,而交替呼吸和丙酮酸含量先升后降,表明铝胁迫下烟草各呼吸途径的变化与COX活性受抑及丙酮酸对交替氧化酶活性的正向调控有关。铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,有利于清除细胞内产生的ROS。与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下均表现出更高的交替呼吸、总呼吸、线粒体SOD和APX活性,说明铝胁迫下烟草叶片保持较高的呼吸作用(尤其是交替呼吸)以及线粒体SOD和APX活性与其抗铝性密切相关。