Mn污染对木荷叶片抗氧化酶系统的影响

采用土培方法,研究了广西桂林市未受污染土壤(对照)及贺州市某锰矿的未开采区、探矿区、恢复区、采矿区土壤和尾砂对Mn富集植物木荷(Schima superba)生长、Mn吸收,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,抗坏血酸(AsA)、谷胱甘肽(GSH)、植物络合素(PCs)、巯基(-SH)、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)含量,以及超氧阴离子自由基(O-2·)产生速率的影响。结果表明,随着土壤Mn含量的增加,木荷根、茎、叶中Mn含量均显著增加(P0.05),株高及株重呈先上升后下降的趋势,表明一定程度的Mn能促进木荷的生长。土壤Mn含量的增加,使得叶片中O-2·的产生速率及H2O2的含量呈现不同程度的变化,采矿区土壤栽培的木荷叶片中O-2·的产生速率显著高于对照(P0.05),开采区土壤和尾砂栽培的木荷叶片中H2O2含量比对照分别提高了65.7%、96.3%,矿区土壤栽培的木荷叶片中MDA的含量均显著高于对照(P0.05),表明叶片受到一定的胁迫。木荷叶片中抗氧化酶活性与非酶物质变化不尽相同,SOD、POD酶活性、AsA、GSH含量均随着土壤Mn浓度的增加而增加,CAT、APX酶的活性呈先升后降趋势,其中尾砂栽培的木荷POD酶的活性最高,比对照提高了1.62倍,采矿区土壤和尾砂栽培的木荷GSH的含量显著高于对照(P0.05),分别比对照提高了1.66和1.79倍。     

Mn、Zn单一及复合污染对短毛蓼氮素代谢的影响

采用水培及正交设计的方法,研究了不同浓度Mn(0、10、100 mg·L-1)和Zn(0、10、100 mg·L-1)单一及复合处理对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Bl.)生长,Mn、Zn富集能力,叶片与根硝态氮、铵态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及氮素代谢关键酶谷氨酸合酶(GOGAT)、谷氨酰胺合成酶(GS)、硝酸还原酶(NR)和谷氨酸脱氢酶(GDH)活性的影响.结果表明:单Zn处理时,短毛蓼株高、株重、根长及叶绿素含量均随Zn浓度的升高而降低,当Zn浓度为100 mg·L-1时,株高和株重分别为对照的78％和56％;单Mn处理对短毛蓼生长的影响不显著;Mn、Zn复合处理下,短毛蓼株高、株重、根长及叶绿素含量均随Zn浓度的升高而降低,单Zn以及单Mn处理均对短毛蓼硝态氮、铵态氮、游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量及GOGAT、GS、NR、GDH酶的活性造成不同程度的影响.单Zn处理时,T3处理短毛蓼根及叶中GOGAT、GS、NR、GDH酶的活性较对照T1均显著(P＜0.05)增强,其中根的四种酶活性分别为T1的4.47、2.72、4.17、1.88倍;单Mn处理对这四种酶活性的影响不显著;Mn、Zn复合处理降低了短毛蓼根系及叶片中硝态氮的含量(根中降低了2.60％～70.13％,叶中降低了12.67％～64.79％),同时提高了铵态氮、游离脯氨酸及可溶性蛋白质含量.在同一Zn污染水平,Mn的增加使得短毛蓼根和叶片中游离脯氨酸、可溶性蛋白质含量以及GOGAT、GS、NR、GDH酶活性均有不同程度的提高,当Zn的处理浓度为100 mg·L-1时,短毛蓼叶片中游离脯氨酸含量、GOGAT及GDH酶活性在T9处理下分别为T3的1.8、1.69、2.68倍,表明Mn的增加能够有效减缓Zn对短毛蓼的胁迫.     

改良剂对锰超富集植物短毛蓼锰吸收及抗氧化酶系统的影响

为了探究改良剂与超富集植物联合修复锰(Mn)污染土壤,采用温室土培的方法,研究了Mn污染土壤分别添加25、50 g/kg的海泡石(S2.5,S5)和沸石(Z2.5,Z5)对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Blume)生长、Mn吸收及叶片抗氧化酶系统的影响。结果表明:改良剂添加显著增加了短毛蓼茎、叶中Mn的含量(P0.05),但降低了株重、叶绿素a和叶绿素b含量。S2.5、Z5.0处理的株高比对照提高了15%和16%,Z2.5与Z5.0处理分别比对照降低了40.05%、35.58%。沸石和海泡石添加显著提高了短毛蓼叶片中MDA含量及H2O2含量(P0.05),表明短毛蓼受到了一定胁迫。超氧自由基(·O2–)含量在S2.5、S5.0、Z2.5处理时下降了4.69%、16.49%、21.01%。同时沸石和海泡石引起了短毛蓼抗氧化酶活性和非酶物质含量的改变。海泡石显著提高(P0.05)短毛蓼叶片中超氧歧化酶(SOD)活性,在S2.5、S5.0处理下,SOD活性分别比对照提高了14%和15%;POD、CAT活性也均有不同程度提高,在S2.5、S5.0处理下,POD分别是对照的4.63、4.23倍,Z2.5、Z5.0处理分别是对照的4.71、4.74倍;但显著降低了抗坏血酸过氧化物酶活性以及–SH、GSH含量(P0.05)。表明沸石和海泡石对短毛蓼抗氧化酶系统的影响不一。