多糖对镉胁迫下水稻种子萌发与糖代谢的影响OA

采用水培法研究了胞外多糖(exopolysaccharides,EPS)对镉(Cd)胁迫下水稻种子萌发过程中生长发育和糖代谢的影响,并以活性氧(reactive oxygen species,ROS)抑制剂为工具,探索了ROS作为信号分子在这一过程中的作用。结果表明,Cd胁迫会严重抑制水稻种子的萌发,对根部的抑制效应尤为显著。添加EPS会显著改变Cd胁迫下水稻种子根部的构型,促进根长的延伸。ROS是种子萌发过程中的重要调控因子,ROS水平降低会严重抑制水稻根部的发育。Cd胁迫对种子萌发过程中的淀粉酶活性有一定的促进作用,同时严重影响糖酵解途径的关键酶活性和葡萄糖等单糖的含量;而添加外源EPS显著改变了Cd胁迫下丙酮酸激酶和果糖-6-磷酸激酶的活性,说明水稻通过提高淀粉降解水平并调控糖代谢来应对外界Cd胁迫。ROS水平的降低也会导致总淀粉酶和β-淀粉酶活性升高,同时对糖代谢速率有显著影响,在水稻萌发的不同阶段,ROS对水稻种子糖酵解途径的调节效应呈现不同趋势。上述结果表明,EPS可有效缓解Cd对水稻种子萌发的抑制效应,尤其对根部构型的影响更为显著;对糖代谢的调控可能是多糖类物质发挥生物学活性的重要途径之一,同时ROS可能在此过程中发挥了重要的信号分子作用。