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黄铁矿和谷氨酸对砷酸盐生菜毒性的调控研究

文献类型： 中文期刊

作者： 温婧玉;唐鑫;翁靓娴;穆莉;刘潇威;赵玉杰;戴礼洪

作者机构：

关键词： 砷酸盐;生菜;黄铁矿;有机物;谷氨酸

期刊名称：农业环境科学学报

ISSN： 1672-2043

年卷期： 2022 年

页码：

收录情况： 北大核心（2020版） ; CSCD（2021-2022年度） ; 科技核心（2021版） ; 农林核心（2020版）

摘要： 摘 要：【目的】探究含铁矿物和有机物添加对生菜砷酸盐毒性的调控作用。【方法】研究采用高分辨扫描电 镜和 X 射线光电子能谱表征培养液中外源添加物与砷（As）之间的相互作用，并采用高效液相色谱串联电 感耦合等离子体质谱法测定不同处理组生菜中 As 存在形态及累积变化状况，并综合考察营养元素含量、超 氧化物酶浓度和丙二醛浓度等抗氧化系统和纤维素等指标变化。【结果】研究发现，培养液中的 As 通过物 理吸附或化学作用力结合在黄铁矿表面，添加谷氨酸促进了该过程的发生，从而抑制了 As 从植物根部向可 食部分的迁移。当生菜生长至第 20-40 天，相比黄铁矿单独处理，黄铁矿和谷氨酸组合处理，使无机 As 浓 度降低 35.9%，总 As 浓度降低 16.9%；与谷氨酸单独处理相比，无机 As 浓度降低 4.0%，总 As 浓度降低 21.8%。在植物叶片中，相比五价 As 单独处理组，黄铁矿和谷氨酸的添加使叶重和叶绿素含量分别提高了 20.8%-30.8%和 17.1%-25.5%，通过增加叶片中超氧化物酶的合成限制活性氧在体内的积累，减少脂质过氧 化反应。其中黄铁矿添加具有促进营养元素吸收的作用，而谷氨酸添加有利于缓解由于 As 胁迫引起的植物 氧化应激作用。相比单独黄铁矿处理，黄铁矿和谷氨酸组合处理更有利于植物对镁（Mg）、锰（Mn）、铜 （Cu）和铁（Fe）元素营养元素的吸收，增强植物对 As 的抗逆性。同时，与单独谷氨酸或黄铁矿处理相 比，组合处理提升了植物的品质，分别使维生素 C 含量提高了 2.5%和 69.3%，纤维素含量提高了 21.2%和 374.6%，蛋白质含量提高了 71.4%和 21.4%。【结论】黄铁矿和谷氨酸组合处理，能有效降低溶液中 As 的 迁移和生菜叶片中 As 的积累，有利于植物体中活性氧的清除，并提高植物对营养元素的吸收和促进品质改 善。

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