农业资源与环境学报

作者：刘艺瑄,刘才鑫,祖艳群,王磊,李祖然,王吉秀

单位：云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201,云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201,云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201,云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201,云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201,云南农业大学资源与环境学院, 昆明 650201

关键词：铅，硫素，小花南芥，硫同化，酶活性,

基金：国家自然科学基金项目（41967049，41761073，41867055）；云南省创新创业项目（2021XNKX025）

为从生理学角度研究硫元素施加对小花南芥（Arabis alpina L.var.parviflora Franch）硫同化关键酶活性及富集铅的影响，设置铅（Pb2+ 1 000 mg·kg-1）胁迫下施用不同浓度（0、25、50、100、200、400 mg·kg-1）硫处理的盆栽试验，测定植株体内铅、硫和硫合成物质含量以及硫同化关键酶活性，分析施硫条件下小花南芥生长、硫同化关键酶活性、铅含量的变化规律以及硫同化关键酶对小花南芥累积铅的影响。结果表明：与对照相比，硫处理浓度为400 mg·kg-1时小花南芥地上部和地下部生物量分别显著增加125.80%和71.50%，在硫处理浓度为50 mg·kg-1时，地上部生物量差异不显著，但总根投影面积、总根表面积和总根体积显著增加了1.2、1.4倍和4.5倍，小花南芥地上部硫酸化酶（ATPS）、γ谷氨酰半胱氨酸合成酶（γ-ECS）、半胱氨酸合成酶（OAS-TL）、亚硫酸盐还原酶（SUR）活性分别增加了21.66%、29.80%、15.08%、48.95%，地下部和地上部的半胱氨酸含量分别增加了18.10%、11.93%；硫处理浓度为100 mg·kg-1时，小花南芥地上部乙酰丝氨酸水解酶（OASS）、螯合肽合成酶（PCSase）、腺苷酰硫酸还原酶（APSR）活性分别显著增加了24.27%、19.29%、36.71%，地上部的半胱氨酸含量增加了7.96%；在硫处理浓度为50、100 mg·kg-1时铅的富集系数大于1。小花南芥地上部铅含量与地上部OAS-TL、γ-ECS和SUR存在显著正相关性；小花南芥地下部铅含量与地下部γ-ECS和APSR存在显著正相关性，与地下部OAS-TL、半胱氨酸（Cys）和PCSase存在显著负相关性。研究表明，适当施硫（50~100 mg·kg-1）可以促进小花南芥的生长，改变根系形态，提高硫同化关键酶活性和含硫化合物的含量，增强小花南芥对铅的富集和耐受能力。

来源：2023年第6期

《农业资源与环境学报》期刊编辑部

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