重金属Cu~(2+)胁迫对绿豆生理生化指标的影响

[目的]探究重金属Cu~(2+)对绿豆幼苗生长发育的影响,以期为进一步研究重金属Cu~(2+)对植物生长发育的毒害机制提供参考。[方法]绿豆在水培(1/2 Hoaglands营养液)条件下,外源添加0,100,200,400,600 mg/L的CuSO_4进行胁迫处理,测定其对绿豆幼苗株高和鲜重,叶片叶绿素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量以及抗氧化酶活性的影响。[结果]随着Cu~(2+)浓度的增加,绿豆幼苗的平均株高和平均鲜重受抑制程度逐渐升高,其中最高抑制率分别为45.4%和53.8%;Cu~(2+)胁迫下的绿豆叶片叶绿素含量均高于对照组,呈先上升后下降的趋势;丙二醛及可溶性糖含量随Cu~(2+)浓度增加而升高,最高增长率分别为132%和80.9%;绿豆叶片受到Cu~(2+)胁迫后,其抗氧化酶活性均有不同程度的升高,SOD、POD及CAT活性最高增长分别为对照的2.36,2.29和2.53倍。[结论]绿豆幼苗在受到重金属Cu~(2+)胁迫时,其生长被显著地抑制,叶片细胞膜系统受到损伤,但其叶绿素、可溶性糖含量及抗氧化酶活性升高,表现出一定的抗性。     

Pb~(2+),Cd~(2+)胁迫对棉花保护酶及丙二醛含量的影响

分别用离子浓度为0 mol/L(ck),6 mol/L,10 mol/L,20 mol/L,30 mol/L,50 mol/L,100mol/L的Pb2+,Cd2+溶液处理经过珍珠岩栽培后又在1/2 Hoagland培养液进行培养的棉花幼苗,14 d后对其叶片的保护酶SOD,POD和CAT的活性以及MDA的含量进行测定。结果显示:低浓度Pb2+,Cd2+胁迫下,SOD,POD,CAT活性及MDA含量均高于对照。当Cd2+浓度达到30 mol/L时,SOD,POD及CAT活性最高,随着Cd2+浓度继续升高,SOD,POD及CAT活性随之降低。当Pb2+浓度达到50 mol/L时,SOD,POD及CAT活性最高,随着Pb2+浓度继续升高,SOD,POD及CAT活性随之降低。MDA含量随着Pb2+,Cd2+浓度逐渐升高呈升高的趋势。棉花幼苗对Pb2+胁迫的耐受力大于对Cd2+胁迫的耐受力。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花种子萌发和幼苗生理特性的影响

在室内条件下研究了Cu⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾胁迫对金盏花品种"陇菊1号"种子萌发及幼苗生理特性的影响。研究结果表明:低浓度的Cu(2+)胁迫对金盏花品种"陇菊1号"种子萌发及幼苗生理特性的影响。研究结果表明:低浓度的Cu⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾胁迫对金盏花种子萌发具有一定的促进作用,而高浓度的Cu(2+)胁迫对金盏花种子萌发具有一定的促进作用,而高浓度的Cu⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾胁迫则表现为抑制作用;在不同浓度Cu(2+)胁迫则表现为抑制作用;在不同浓度Cu⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾胁迫下,金盏花幼苗的保护酶SOD、POD、CAT活性均呈现先上升后下降的变化趋势;随着Cu(2+)胁迫下,金盏花幼苗的保护酶SOD、POD、CAT活性均呈现先上升后下降的变化趋势;随着Cu⁽²⁺⁾、Zn(2+)、Zn⁽²⁺⁾胁迫浓度的升高,金盏花幼苗的MDA含量逐渐增加。     

Cu~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)浸种及喷施对绿豆产量及叶片部分生理指标的影响

该试验以绿豆品种白绿9号作为试验材料,使用浓度为50 mmol/L的CuSO_4、MgSO_4、FeSO_4溶液分别进行浸种、喷施、浸种+喷施处理,以蒸馏水处理为对照。探讨Cu~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)各处理对叶片叶绿素、SOD、POD、MDA的影响。结果表明:Cu~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(2+)在绿豆分枝期、开花期、成熟期3个时期中均起到显著增加叶绿素、MDA含量,提高SOD、POD活性的作用,其中浸种处理效果最佳,Mg~(2+)、Fe~(2+)效果更好。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花种子萌发和幼苗生理特性的影响

在室内条件下研究了Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花品种"陇菊1号"种子萌发及幼苗生理特性的影响。研究结果表明:低浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花种子萌发具有一定的促进作用,而高浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫则表现为抑制作用;在不同浓度Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫下,金盏花幼苗的保护酶SOD、POD、CAT活性均呈现先上升后下降的变化趋势;随着Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫浓度的升高,金盏花幼苗的MDA含量逐渐增加。     

Hg2+胁迫对小麦幼苗POD、CAT和SOD同工酶的影响

[目的]为研究Hg2+对植物的毒害机理提供理论依据。[方法]以小麦为材料,研究了不同浓度Hg2+胁迫对小麦幼苗中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)同工酶活性变化的影响。[结果]在Hg2+浓度低于0.100 mmol/L时,对小麦幼苗生长的影响不明显;在Hg2+浓度高于0.100 mmol/L时,将会显著阻碍小麦的正常生长发育。小麦幼苗的不同组织对Hg2+胁迫的抵抗强度有所不同,表现为其叶片和根的抗胁迫性比萌发的种胚要强。在小麦幼苗受Hg2+胁迫时,POD、CAT和SOD 3种抗氧化酶同工酶中,CAT同工酶最为敏感。[结论]0.100 mmol/LHg2+浓度是小麦幼苗能否正常生长的阈值。     

Hg,Cr和Pb及其交互作用对绿豆光合特性影响

以晋绿2号为材料,采用盆栽试验,研究Hg2+,Cr3+和Pb2+及其交互作用对绿豆花荚期光合作用的影响。结果表明,在试验浓度范围内,Hg2+和Cr3+均显著降低叶绿素a和叶绿素b的含量,Pb2+显著降低了叶绿素a的含量,对叶绿素b的促进作用不明显;Hg2++Cr3+,Hg2++Pb2+,Cr3++Pb2+和Hg2++Cr3++Pb2+对叶绿素a均表现为协同作用,Hg2++Cr3+和Hg2++Pb2+对叶绿素a/b表现为协同作用,Hg2++Cr3+,Cr3++Pb2+和Hg2++Cr3++Pb2+对叶绿素b的伤害表现出一定的促进作用,其中,Hg2++Pb2+对叶绿素a的含量和叶绿素a/b的影响程度最强,Hg2++Cr3++Pb2+对叶绿素b伤害作用最严重;Hg2+,Cr3+和Pb2+单一处理下净光合速率和气孔导度均较对照显著下降,而蒸腾速率和胞间CO2浓度的变化不明显;绿豆净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO2浓度在Hg2+,Cr3+和Pb2+不同组合处理下均呈下降趋势,其中,Hg2++Pb2+组合处理对绿豆净光合速率和气孔导度的影响最大,Hg2++Cr3+和Hg2++Cr3++Pb2+组合处理分别对绿豆蒸腾速率和胞间CO2浓度影响较大。     

铅胁迫对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响

[目的]研究Pb2+处理对绿豆种子萌发及幼苗生长的影响。[方法]以潍绿4号绿豆种子为材料,研究不同浓度Pb2+处理对绿豆种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数的影响。[结果]当Pb2+浓度为6 mg/L时,种子发芽率稍高于CK,随着Pb2+浓度的升高,发芽率呈下降趋势,当Pb2+浓度为80 mg/L时,发芽率仅为CK的42.6%。当Pb2+浓度低于10 mg/L时,种子发芽势高于CK,随着Pb2+处理浓度的升高,发芽势逐渐降低,当Pb2+浓度为80 mg/L时,发芽势仅为CK的28.2%;当Pb2+处理浓度小于10 mg/L时,种子发芽指数和活力指数均高于CK,随着Pb2+浓度的升高,种子发芽指数和活力指数逐渐下降。低浓度Pb2+能促进绿豆根和芽的生长。[结论]Pb2+对绿豆种子萌发及幼苗生长具有低浓度促进、高浓度抑制作用。     

Cu~(2+)胁迫对狭叶香蒲种子萌发与生长及抗氧化物活性的影响

以狭叶香蒲种子及幼苗为材料,研究了0、50、100、150、200、300μmol/L Cu~(2+)胁迫下狭叶香蒲种子的萌发特性,以及0、250、500、750、1 000μmol/L Cu~(2+)胁迫下狭叶香蒲幼苗的生理响应。结果表明,当Cu~(2+)浓度增加时,狭叶香蒲种子的萌发率、萌发势和活性逐渐减弱;随着Cu~(2+)浓度增加,叶片和根中的POD活性上升,且在750～1 000μmol/L Cu~(2+)胁迫下叶片的POD活性显著高于对照组;在Cu~(2+)影响下幼苗的子叶以及根中AsA和MDA显著高于对照组。当Cu~(2+)浓度增加时,狭叶香蒲叶片和根部的MAD呈先上升后趋于稳定的趋势,且与对照组无显著差异。可见,狭叶香蒲幼苗叶片对Cu~(2+)胁迫的敏感性比根部强,其种子可在轻度(0～300μmol/)污染的水体中萌发,狭叶香蒲幼苗对Cu~(2+)存在着可耐性,可用于Cu~(2+)轻度污染和中度污染的治理和修复。     

Hg~(2+)胁迫对菠菜幼苗叶绿素含量及抗氧化酶活性的影响

[目的]探讨Hg2+胁迫与植物体内抗氧化酶变化的关系。[方法]将菠菜种植于Hg2+浓度为5、152、5、35、45 mg/L的处理液中,研究Hg2+胁迫对菠菜幼苗叶绿素含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性的影响。[结果]随着Hg2+浓度的增加,菠菜幼苗叶绿素含量总体呈减少趋势,当Hg2+浓度为5 mg/L时,叶绿素含量最大,为0.79 mg/g。随着Hg2+浓度的增加,SOD、POD、CAT活性呈先升后降趋势,当Hg2+浓度为15 mg/L时,SOD、POD、CAT活性达到最大值,分别为95.2 U/ml、0.24△OD470/(g.min)、0.11△OD240/(g.min)。[结论]在逆境环境因子作用下,植物体通过自身的酶机制,可以对外界不良环境作出保护性反应。     

Ca2+对Pb2+胁迫下板蓝根种子萌发及幼苗生理特性的影响

为探讨Ca2+缓解Pb2+胁迫的机制,采用培养皿发芽法,研究Pb2+(0、100、500mg/L)胁迫下不同质量浓度的Ca2+(0、80、160、320mg/L)对板蓝根种子萌发及幼苗POD、SOD活性及蛋白质质量分数的影响。结果表明,低质量浓度的Ca2+(80、160mg/L)可缓解Pb2+毒害,显著提高板蓝根种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数,促进蛋白质质量分数的增加,提高SOD、POD活性,且Ca2+80mg/L缓解效果最好,缓解能力随Pb2+质量浓度的升高有所下降;高质量浓度的Ca2+(320mg/L)与Pb2+作用,反而抑制板蓝根种子的萌发,幼苗的POD、SOD活性及蛋白质质量分数下降。低质量浓度Ca2+可以显著提高板蓝根的抗性,对Pb2+毒害起缓解作用,高质量浓度的Ca2+与Pb2+对板蓝根起协同毒害作用。     

镉、铅胁迫对麻疯树幼苗生长的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度的镉(Cd2+)和铅(Pb2+)对麻疯树幼苗生长及幼苗叶片的叶绿素含量、叶片细胞超微结构、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,两种重金属处理后,麻疯树幼苗的株高、根长、根重和地上鲜重抑制作用较为明显;随着Cd2+、Pb2+浓度的增大,叶片叶绿素总量总体呈下降趋势,MDA和可溶性蛋白含量升高,SOD活性则先上升后下降。Pb2+胁迫下,POD活性随浓度呈先升后降的趋势,CAT活性则逐渐上升,叶绿体双层膜分辨不清,基质大量溢出;Cd2+胁迫下,POD活性随浓度缓慢上升,CAT活性则是先上升后下降,叶绿体结构轻微变形,呈圆形且有肿胀现象,基质少量溢出。     

水稻根系对镧、铈、锌胁迫的生理生化应答(英文)

[目的]研究镧(La3+)、铈(Ce3+)、锌(Zn2+)对水稻根系的生理生化影响,探讨过量施用稀土的环境效应。[方法]以稀土元素镧(La3+)、铈(Ce3+)和兼具营养与毒性的重金属元素锌(Zn2+)为胁迫因子,采用组织培养法比较三者对水稻种子萌发及幼苗生长发育的影响。[结果]La3+、Ce3+和Zn2+对水稻种子萌发率影响很小,但对幼苗根、苗的生长具有显著的抑制作用,且在高浓度下稀土离子的抑制作用均大于Zn2+。水稻根可溶蛋白质含量随3种金属离子浓度的升高均呈先升后降的趋势,且La3+、Ce3+较Zn2+更为敏感;CAT和POD的活性随La3+、Ce3+和Zn2+浓度的增加逐渐上升,而SOD活性则先降后升;3种金属离子均能显著地刺激水稻根内MDA迅速积累。在高浓度下,La3+、Ce3+表现出比Zn2+更强的毒性。[结论]稀土元素La3+、Ce3+同重金属元素Zn2+对水稻的毒害机制相似。从长远来看,稀土有可能是一种新型的污染。     

Cu2+、Cd2+、Hg2+对玉米幼苗生长和抗氧化酶活性的影响

【目的】研究必需元素Cu²⁺和非必需元素Cd²⁺、Hg²⁺对玉米幼苗生长及抗氧化酶活性的影响,探讨玉米抵抗重金属毒害的机理。【方法】用自来水(CK)及高(1 mmol/L)、中(0.5 mmol/L)、低(0.25 mmol/L) 3个浓度的重金属离子Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺溶液滴灌玉米幼苗,处理3 d后测定玉米幼苗根长和叶长、可溶性蛋白和叶绿素含量及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性,并对根系和叶片中POD同工酶表达的变化进行电泳分析。【结果】与CK相比,3种重金属离子明显抑制玉米幼苗生长,提高根系和叶片中可溶性蛋白含量,对叶绿素含量的影响与其浓度有关。Cu²⁺对玉米根系中SOD活性无明显影响,Cd²⁺和Hg²⁺明显降低了根系中SOD活性。Cu²⁺使玉米幼苗根系中POD活性增强;低浓度Cd²⁺和Hg²⁺使玉米根系中POD活性增强,中、高浓度Cd²⁺和Hg²⁺则使玉米根系中POD活性减弱。重金属对根系中POD同工酶的影响表现为：Cu²⁺无明显影响,Cd²⁺减弱了Rb1和Rb2的表达,Hg²⁺则抑制了Rb1的表达,增强了Rb2的表达,且低浓度Hg²⁺诱导出了Rb3。重金属对叶片中POD同工酶的影响表现为：随着处理浓度的增大,Lb5表达增强,其中Cd²⁺的诱导效果最强;与CK 及Cu²⁺ 和Cd²⁺相比,Hg²⁺完全抑制了Lb6的表达。【结论】Cu²⁺、Cd²⁺、Hg²⁺对玉米生长及SOD和POD活性的影响,与重金属种类和浓度有关,并存在器官特异性。重金属中必需元素和非必需元素都会影响POD同工酶的表达,但作用机理不同。     

Ca2+和Sr2+联合处理对油菜抗氧化酶活性的影响

[目的]为了了解环境介质中同时存在Ca2+和Sr2+2种离子时油菜幼苗的抗氧化酶活性的变化。[方法]在石英砂和Hoagland营养液培养体系中,用浓度为0、10、20和40 mmol/L SrCl2及浓度为0、5和10 mmol/L Ca(NO3)2处理3叶龄油菜幼苗。在处理0、7、14和21 d后,分别取样测定POD、CAT和SOD的活性。[结果]在相同的Sr2+浓度下,随着Ca2+浓度的增加,POD活性增加,Ca2+明显缓解Sr2+对油菜幼苗的毒害作用。[结论]该研究从抗氧化角度初步阐明油菜具有较高富集Sr2+能力的机理,为利用油菜对锶污染环境进行植物修复提供理论依据。     

Cu（2＋）、Cd（2＋）、Cr（6＋）胁迫对斑马鱼抗氧化酶活性的影响

[目的]研究Cu2＋、Cd2＋、Cr6＋对斑马鱼抗氧化酶活性影响,探讨重金属对斑马鱼毒性大小。[方法]以斑马鱼为模式生物,采用半静态法对斑马鱼进行驯养和试验,测定Cu2＋、Cd2＋和Cr6＋对超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性影响。[结果]Cu2＋暴露1d胁迫斑马鱼SOD和CAT为诱导效应,胁迫POD为抑制-诱导-抑制效应,Cu2＋暴露7 d胁迫斑马鱼SOD为诱导效应,胁迫POD和CAT为抑制效应;Cd2＋和Cr6＋暴露1 d和7 d胁迫斑马鱼SOD和CAT均为诱导效应,胁迫POD为抑制效应。且暴露1 d和暴露7 d酶活性变化均显著。[结论]Cu2＋、Cd2＋和Cr6＋单一胁迫斑马鱼抗氧化系统酶活性变化显著,在短时间和低浓度暴露下,Cr6＋毒性作用最显著;在短时间中、高浓度暴露下,Cd2＋毒性作用最显著;长时间暴露时,Cu2＋毒性作用最强,可为重金属污染对水生生物毒性机理研究提供参考。     

重金属铜铅对2种凤尾鸡冠花品种种子萌发的影响

以‘和服’、‘红塔山’2个品种凤尾鸡冠花(Celosia plumose‘Kimono’;Celosia plumose‘Hongta’)种子为研究对象,经2种重金属(Cu2+、Pb2+)不同质量浓度梯度(50、200、350、500 mg/L)的处理,测定各处理种子发芽率、发芽势、发芽指数、胚根长度,计算种子耐金属胁迫的适宜重金属质量浓度、半致死重金属质量浓度、极限重金属质量浓度;分析2种重金属胁迫对2种凤尾鸡冠花种子萌发的影响、凤尾鸡冠花适应重金属质量浓度范围。结果表明:(1)随着处理液Cu2+质量浓度的升高,凤尾鸡冠花的发芽率、发芽势、发芽指数逐渐呈降低趋势。处理液质量浓度为50 mg/L时,Pb2+的胁迫对凤尾鸡冠花种子的各项萌发指标有所升高,表现为低促高抑;Cu2+胁迫对凤尾鸡冠花种子的毒害作用较Pb2+更强。(2)在处理液质量浓度为500 mg/L时,经Cu2+、Pb2+胁迫的凤尾鸡冠花种子仍分别有60%、70%以上的发芽率,说明凤尾鸡冠花种子对2种重金属具有一定耐受性,‘红塔山’种子的耐受性略高于‘和服’种子的耐受性。(3)重金属Cu2+对种子胚根的抑制作用十分显著。处理液质量浓度为50 mg/L时,Cu2+胁迫使凤尾鸡冠花根尖受害显著。低质量浓度Pb2+胁迫时凤尾鸡冠花胚根子叶发育正常;处理液质量浓度为200 mg/L至更高,Pb2+胁迫时胚根的生长显著受到抑制,出现胚根停止生长、变黑、腐烂的现象。Cu2+对2种凤尾鸡冠花种子萌发的抑制较强,Pb2+在低质量浓度时表现出促进发芽的作用。     

Hg^2＋和Al^3＋单一及复合污染对小白菜生理特性的影响

[目的]研究重金属对小白菜的毒害机理。[方法]在砂培条件下,研究了Hg^2＋、Al^3＋单一及复合胁迫对小白菜小杂56叶片丙二醛（MDA）含量及过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的影响。[结果]小白菜幼苗叶片MDA含量随Hg^2＋胁迫浓度的增加先升高后下降,随Al^3＋胁迫浓度的增加先降低后升高,复合污染条件下小白菜叶片MDA含量显著增加。各处理小白菜叶片CAT和POD活性明显高于对照,Hg^2＋、Al^3＋单一污染条件下,POD和CAT活性均随处理浓度的增加而升高;而复合污染条件下,CAT活性随处理浓度的增加先升高后降低,POD活性随处理浓度的增加逐渐升高。[结论]Hg^2＋、Al^3＋等重金属胁迫对小白菜叶片抗氧化酶活性的影响不同,且重金属之间存在协同作用。     

Cu2+、Cd2+胁迫对番茄幼苗生长及过氧化物酶活性的影响

笔者以番茄2个种（402,205）为材料,研究不同浓度Cu^2＋、Cd^2＋对番茄幼苗生长及过氧化物酶活性的影响,以期为Cu^2＋、Cd^2＋对番茄的伤害机制提供理论依据。     

Pb、Cd单一及复合污染对小麦种子萌发和幼苗毒害作用

采用砂基培养方法,研究重金属Pb、Cd单一及其复合污染对小麦种子萌发和幼苗生长及生理生化特性的影响。结果表明：当Pb离子浓度≤15mg/L,Cd离子浓度≤5mg/L,二者复合离子浓度≤10mg/L时,对小麦种子的萌发率、芽及幼根生长、叶绿素含量、CAT、POD酶活性都有促进作用;当超过此浓度时则表现为抑制作用。从根冠比可看出Pb、Cd对小麦根的影响大于对芽生长的影响,植物根对重金属污染的生态毒性最为敏感。Cd对小麦的毒害作用强于Pb;Cd、Pb复合污染对小麦的根系活力、叶绿素含量的影响比较复杂,复合浓度≤10mg/L时略弱于Cd单一污染;随着浓度进一步升高,会强于Cd单一污染,始终强于Pb单一污染。