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印度芥菜是一种十字花科的油料作物,因其生活史短、地上部生物量大,且能同时积累相当浓度的重金属而被广泛应用于污染土壤的植物修复。本文研究了其根系和叶片对不同浓度(0、2、4、8、16μmol/L)CuCl2胁迫响应的差异。结果表明:2 μmol/L Cu处理印度芥菜4 d对植株生长有一定的促进作用,但4-16 μmol/L Cu处理抑制了根系和地上部生物量的积累。90%以上的Cu积累在根部。2 μmol/L以上Cu处理能明显诱导根系和地上部H2O2和MDA含量上升,根系中两者的含量大于叶片。根系和叶片中SOD(EC.1.15.1.1)和POD(EC1.11.1.7)的活力变化趋势相似,均随着Cu处理浓度的提高而上升,但根内POD活力大于叶片,而SOD活性在根和叶内差异不明显。0-8 μmol/L Cu处理能促进根系APX(EC 1.11.1.11)活性,但增加Cu处理浓度导致其活性下降。叶片中APX活性最高时的外界Cu浓度为4 μmol/L。叶片中CAT(EC1.11.1.6)活力在2 μmol/L Cu时最高,之后逐渐降低。根系中CAT的活力在Cu处理下一直处于抑制状态。我们还测定了非蛋白巯基化合物(Non-protein thiols,NPT),发现0-8 μmol/L Cu处理能刺激根系内NPT含量上升,而叶片中NPT含量变化不大。 植株根系在Cu处理4 d内快速吸收铜元素,4d后吸收达到饱和。8 μmol/L Cu处理4 d使植株根系生物量下降50%;H2O2含量及脂质过氧化产物MDA含量增加1倍,之后又恢复至对照水平。H2O2含量升高可能作为信号分子启动抗氧化系统。实验结果还显示,8 μmol/L Cu处理2 d导致SOD活力升高2倍,这种效应持续至4 d,之后又降至对照水平;而Cu处理4 d内,APX、POD和GST缓慢上升,4 d后急剧增高;在整个实验过程中CAT和GR一直处于抑制状态。此外,8 μmol/L Cu处理4 d内,植株根系NPT含量逐渐上升,之后又恢复至对照水平;Cu处理时根系中AsA先上升后下降,而GSH则先下降后上升。印度芥菜根系中的POD主要为阳离子型POD,SOD则均为Cu/Zn-SOD同工酶,4和8 μmol/L Cu处理4d可诱导根系中SOD和POD同工酶种类和酶量的增加。