外源水楊酸提高云麻1號(Cannabis sativaL.)對銅脅迫的耐受性

項嘉銘 戴 茜 劉立軍

華中農業大學植物科學技術學院, 湖北武漢 430070

大麻(Cannabis sativaL.)是大麻科(Cannabaceae)大麻屬(Cannabis)的一年生草本植物, 工業大麻是指四氫大麻酚(Tetrahydrocannabinol, THC)的含量低于0.3%的大麻, 多用于纖維用途, 也稱火麻或漢麻。中國是世界上最早開始栽培并使用工業大麻纖維的國家之一, 工業大麻的纖維產品及其副產品仍在國民生活中發揮著重要作用[1]。目前, 黑龍江、云南2省均可合法種植工業大麻, 吉林、山西、安徽等省份的工業大麻種植面積也很大。

銅(copper, Cu)是一種與人類生活息息相關的金屬元素, 其延展性、導熱性和導電性極佳, 在自然界中廣泛存在。銅是植物生長的必需元素, 參與植物光合作用、線粒體建成及呼吸作用、碳氮代謝等重要生理過程, 還是乙烯受體的一部分, 有研究指出,植物體內超過一半的銅存在于葉綠體中, 參與光合作用[2]。植物體中, 銅與鐵(iron, Fe)的代謝密切相關,都以多種氧化還原態存在, 可作為電子傳遞鏈的重要輔助因子, 但過量的銅也會對植物造成氧化性損傷[3]。中國是世界上最大的銅生產和消費國[4], 隨著銅的過量開采和使用, 銅尾礦砂及采礦廢水等對銅礦周圍農田和土壤均造成極大的重金屬污染, 對作物生長產生惡劣的影響[5]: 環境中過量的Cu2+會抑制植株生長[6]; 并通過破壞內囊體膜結構, 影響色素合成等途徑阻礙植株的光合作用[7]。在銅脅迫下,植物在不利的外界條件下生長, 活性氧(reactive oxygen species, ROS)極易大量累積; 同時, 過量的銅可以通過銅類芬頓反應產生ROS, 并與細胞質膜和細胞器膜發生膜質過氧化反應(lipid peroxidation),造成丙二醛(malondialdehyde, MDA)的累積, 產生氧化損傷[8-9]。……