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St. Xavier’s College (Autonomous)最新研究:活性炭通过限制水稻品种MTU1010对氟的吸收和抵抗氧化损伤来缓解氟胁迫

论论资讯 | 2023-01-01 3热度

Doga, Turkish Journal of Botany

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Activated charcoal alleviates fluoride stress by restricting fluoride uptake and counteracting oxidative damages in the rice cultivar MTU1010

Singh A.; Chakraborty S.; Roychoudhury A.

Published:2023-01-01
DOI:10.55730/1300-008x.2749

研究背景

随着现代化的进步,人们对环境污染的关注越来越高。其中,氟污染是一个令人担忧的问题,因为它会对植物的生长和发育产生负面影响。因此,研究者开始探索如何减轻氟污染对植物的影响,以保证农作物的健康生长。本文旨在探讨活性炭在缓解氟污染对水稻幼苗的影响方面的有效性。

研究内容

本文研究了在氟污染(25 mg L<sup>–1</sup> NaF)下,施用5 mg g<sup>–1</sup>土壤的活性炭对水稻幼苗的影响。研究结果表明,NaF溶液的应用降低了幼苗的发芽率、干重、鲜重、以及茎和根的长度。大量的氟离子积累导致叶绿素水平下降,电解质泄漏增加,并形成了H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>、丙二醛和甲基乙二醛。施用活性炭降低了氧化损伤的程度,抑制了氟离子的吸收。外源施用活性炭还恢复了Kreb循环酶(即PDH、IDH、MDH和SDH)的活性,从而克服了在应激期间发生的碳利用和能量耗竭的负担。此外,存在活性炭的情况下,渗透调节物(可溶性糖、脯氨酸、甘氨酸-甜菜碱和氨基酸)的水平也进一步上升。氟应激幼苗中过氧化物酶活性的抑制也得以恢复。在活性炭处理的应激幼苗中,一系列酶促抗氧化物质(愈创木酚过氧化物酶、超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶)以及乙醛酸系统相关的酶(乙醛酸酶I和II)的活性也得到了进一步的触发。此外,类胡萝卜素、抗坏血酸和总酚的增加水平也使得植物能够有效地清除活性氧自由基,从而减少了叶片的细胞坏死。基于当前的研究,可以得出结论:施用活性炭是一种有前途的策略,可以改善氟污染土壤中水稻植株的生长,并减轻氟污染对植物的损害。

研究意义

本文研究了活性炭在减轻氟污染对水稻植株的影响方面的有效性,这是一项重要的发现。通过施用活性炭,可以降低氟离子的吸收,从而减轻氟污染对植物的损害。此外,活性炭还可以恢复酶的活性,提高渗透调节物的水平,并激活抗氧化酶系统,从而减少氧化损伤。这些发现为解决氟污染对农作物生长的影响提供了新思路,也为环境保护和农业生产提供了有益的参考。

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