外源L-抗坏血酸对Cr6+胁迫下小麦根际pH值和有机酸分泌的影响及其缓解机理研究(2)
本实验采用溶液培养的方法，以 2 个耐 Cr6+ 性不同的小麦品种为材料，旨在研究在 Cr6+ 胁迫下，添加 AsA 对于培养液 pH 的变化、根系分泌有机酸和对 NH4+ 和 NO3— 离子的吸收、根尖质膜 H+ - ATpase 活性等的影响，以期阐明在 Cr6+ 胁迫下，外源 AsA 在小麦根际环境中缓解 Cr6+ 毒害所发挥的作用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试小麦品种为前期筛选得到的扬麦16（铬抗性品种）和豫麦51（铬敏感品种），由本课题组保存。
1.2 试验设计
以扬麦16 ( 耐 Cr 品种 ) 和豫麦51号( Cr 敏感品种 )为材料。选取大小一致的小麦种子经 20 % 双氧水消毒 10 min ，冲洗干净后将种子均匀平铺在干净湿润的纱布上，放入光照培养箱避光萌发，昼夜温度分别为 22 ℃ / 18 ℃ 。露白后将种子转入石英砂中继续生长，待长至一叶一心后移栽至盛有营养液的培养箱中。营养液参照Hogland营养液，并略作修改，具体组成为：1 m mol˙L-1 Ca(NO3)2 • 4H2O，2 m mol ˙ L-1 KNO3，0.5 m mol ˙ L-1 CaCl2，0.5 m mol ˙ L-1 ( NH4 )2SO4，1 m mol ˙ L-1 KH2PO4，1 m mol ˙ L-1 MgSO4•7H2O，0.5 m mol ˙ L-1 NaCl，0.1 m mol ˙ L-1 Fe-EDTA，微量元素与 Hogland 营养液相同。先用 1 / 2 营养液培养 2 d，再用全营养液培养，保持通气，长至三叶一心时选取长势一致的苗，进行处理。
实验一：设置 5 个处理：CK（对照，只添加全营养液）、50 μ mol˙L-1 Cr6+ 、100 μ mol • L-1 Cr6+、100 μ mol • L-1 Cr6+ + 500 μ mol • L-1 AsA 、500 μ mol • L-1 AsA 。 Cr6+ 以重铬酸钾( K2Cr2O7 )形式添加到营养液中，自然光照。
实验二：设置 4 个处理：CK（对照，只添加全营养液）、100 μ mol • L-1 Cr6+ 、100 μ mol • L-1 Cr6+ + 500 μ mol • L-1 AsA、50 μ mol • L-1 DCCD（二环己基碳二亚胺， H+ - ATPase 抑制剂）+100 μ mol • L-1 Cr6+ + 500 μ mol•L-1 AsA。分别记作CK、Cr、Cr + AsA、DCCD。Cr6+ 以重铬酸钾 ( K2Cr2O7 ) 形式添加到营养液中，自然光照。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 根际 pH 值测量
处理开始后，每 2 d 更换1次营养液，每次用 NaOH 和 HCl 调节 pH 至 5.10。处理第 2 d、4 d、8 d 时（每次更换营养液前），测定营养液的 pH 值。每个周转箱取 3 个点测定，取平均值，每个处理 3 个重复。
1.3.2 不同 pH 值下，小麦根系分泌有机酸对环境中 Cr6+ 含量的影响
分别取新配制的 100 mol . L-1 Cr6+ 标准溶液 100 ml 置于干净烧杯中，加入 100 mol . L-1 Cr6+ + 500 μ mol•L-1 AsA 处理下收集并浓缩得到的小麦根系分泌的有机酸 5 ml。再使用 0.1 mol . L-1 HCl 和 NaOH 调节溶液 pH 分别为 3.0 、5.0 、7.0 。分别在处理 6 h、12 h、24 h 后使用二苯碳酰二肼（1,5 - diphenylcarbazide）分光光度法[12] 测定溶液中 Cr6+ 含量。
1.3.3 小麦根系对 NH4+ 和 NO3- 离子吸收
1.3.3.1 NH4+ 吸收动力学参数测定
采用常规耗竭法进行。将处理 8 d 的小麦植株换置无氮营养液中进行氮饥饿处理 2 d 。吸收溶液用分析纯 ( NH4 )2SO4 和 0.2 m mol.L-1 CaSO4 配制,其浓度系列为 0.05、0.1、0.25、0.5、1.0 m mol . L-1 NH4+ 。分别取豫麦51和扬麦16号植株,每 5 株为一组于 50 mL溶液中吸收2 h。采用比色法测定溶液中的 NH4+ 浓度,以溶液中 NH4+ 的降低值计算小麦幼苗的净吸收速率。吸收动力学参数 ( Km，Vmax ) 参照熊淑萍等[13] 方法计算。
1.3.3.2 NO3- 吸收动力学参数测定
氮饥饿处理方法同上。吸收溶液用分析纯 KNO3 和 0.2 m mol . L-1 CaSO4溶液配制。系列浓度为 0.05、0.1、0.2、0.3、0.5、1.0、2.0 m mol . L-1 NO3- 。分别取豫麦51和扬麦16植株,每 5 株为一组于 50 mL溶液中吸收2 h 。NO3- 浓度测定采用比色法,以溶液中 NO3- 浓度降低值计算 NO3- 净吸收速率。（ Km 和 Vmax ）也参照熊淑萍等[13] 方法计算。
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