重金属胁迫对水稻萌发种子淀粉酶活性的影响

应用酶活性测定和聚丙烯酰胺浓度梯度凝胶电泳技术 ,研究了 3种不同浓度的重金属胁迫对不同类型水稻萌发种子中α,β-淀粉酶同功酶活性的影响。结果表明 :(1) 0 .0 5 m mol/ L的 Cu2 + ,Cd2 + ,Hg2 + 胁迫使水稻萌发种子中α-淀粉酶活性有所增高 ,而 >0 .0 5 m mol/ L的 Cu2 + ,Cd2 + ,Hg2 + 胁迫则导致水稻各品种萌发种子中β-淀粉酶活性显著降低。 (2 ) Cu2 + ,Cd2 + ,Hg2 + 胁迫使武育粳萌发种子中β-淀粉酶活性随重金属浓度的增高呈先上升后下降的趋势 ,并显著抑制 (尤其是 Hg2 + )扬稻 6号和汕优 818的β-淀粉酶活性。 (3) 0 .0 5 m mol/ L的 Cu2 + ,Cd2 + ,Hg2 +胁迫能明显诱导新的淀粉酶同功酶的产生 ,>0 .0 5 mm ol/ L 的 Cu2 + ,Cd2 + ,Hg2 +则抑制一些同功酶的正常表达     

草本植物对铬污染的响应

采用人工模拟盆栽试验研究了重金属Cr6+胁迫对白花三叶草(Trifolium repens)、高羊茅(Festucaarundinacea)、紫花苜蓿(Medicago sativaL.)株高、丙二醛含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)含量的影响。结果表明,3种草本植物对重金属Cr6+的耐受能力不同,白花三叶草耐性最强,紫花苜蓿的耐性最弱。Cr6+胁迫导致3种植物的生长均受到抑制。随Cr6+污染质量分数增加,3种植物的叶绿素含量和叶绿素a/叶绿素b比值都呈下降的趋势;MDA含量呈递增的趋势;SOD活性普遍降低;POD活性明显低于对照。     

水稻突变体对土壤汞胁迫耐性机理的初步研究

    研究水稻中花11及其汞耐性突变体对土壤汞的耐性差异和引起差异的主要原因.采用盆栽土培试验,研究不同浓度Hg2+处理对野生型和突变体生长发育、产量、叶绿素含量、净光合速率、丙二醛(MDA)含量、水稻各器官Hg2+浓度和主要抗氧化酶活性的影响.结果表明:野生型和突变体经Hg2+胁迫后表型上有显著差异,突变体对Hg2+的耐性大于野生型.Hg2+对野生型生长发育和产量的抑制作用明显大于突变体;随着Hg2+浓度的增加,野生型叶绿素、净光合速率下降速度更快;突变体叶片中超氧阴离子(O2˙)产生速率和过氧化氢(H2O2)积累量低于野生型,野生型叶片膜脂过氧化程度更高;野生型和突变体的超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性及野生型的愈创木酚过氧化物酶(G-POD)活性、突变体的抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均呈现先上升后下降的趋势;而突变体的G-POD活性和野生型的APX活性呈现上升趋势.与突变体相比,野生型叶片中抗氧化酶活性受到更显著抑制;突变体较强的抗氧化胁迫能力与其对Hg2+的耐性密切相关.     

铅胁迫对蜈蚣草抗氧化酶系统和叶绿素含量的影响

为探明铅对蜈蚣草的胁迫作用,为利用蜈蚣草对重金属的超富集作用修复土壤重金属复合污染提供理论依据,采用水培的方法,在不同浓度Pb2+胁迫下研究了蜈蚣草叶片叶绿素和抗氧化系统的变化情况。结果表明:植株过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)在受铅胁迫初期,其活性值明显升高,但随着铅胁迫量增加及胁迫时间延长,2种酶的活性则呈下降趋势;蜈蚣草叶片的SOD活性和叶绿素含量则随着Pb2+浓度的增加呈下降趋势。说明,在铅胁迫下,蜈蚣草可通过抗氧化系统的应激反应形成一个应急系统,以清除过多的活性氧,增强植株的抗逆性,减少重金属的毒害作用。     

汞胁迫对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]为研究Hg2+对植物的毒害机理提供理论依据。[方法]用不同浓度(0、0.5、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0μmol/L)氯化汞溶液分别对辣椒种子进行浸种处理,通过种子发芽试验和生长试验,研究Hg2+胁迫对辣椒种子的发芽率、胚轴和胚根长度及幼苗中叶绿素、丙二醛和游离脯氨酸的含量以及过氧化物酶活性(POD)的影响。[结果]随Hg2+浓度的增加,Hg2+对辣椒种子萌发、胚轴和胚根生长的抑制作用增强,幼苗叶片内的叶绿素含量降低,丙二醛和游离脯氨酸的含量明显增加,POD活性呈先上升后下降的趋势,POD活性在Hg2+浓度为25.0μmol/L时最高。[结论]经5.0μmol/L氯化汞溶液浸种后,辣椒种子的萌发及其胚根、胚轴生长受到抑制。高浓度Hg2+胁迫下,叶绿素含量降低直接影响了叶片的光合作用,会降低植物株高和生物量,甚至导致死亡。     

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。     

铅胁迫对狗牙根生理特性和铅积累的影响

为阐明铅胁迫对植物的毒害机制和重金属污染土壤、水体的植物修复模式,采用水培的方法,模拟三峡库区长江水体Pb2+污染环境,研究不同浓度Pb2+胁迫对三峡库区库岸适生植物狗牙根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、叶绿素含量和铅积累的影响。结果表明:在铅胁迫初期(Pb2+20mg/L),植株SOD、CAT活性和叶绿素含量明显升高,最高点分别是361.78 U/g FW、215.16U/(g·min)和2.99mg/L;随着Pb2+浓度的增加及胁迫时间的延长,SOD、CAT活性和叶绿素含量呈下降趋势,最低点分别是152.87U/g FW、162.12U/(g·min)和1.44mg/L;而狗牙根叶片中POD整体呈上升趋势,最高点是291.12U/g FW;同时,狗牙根对Pb2+的积累主要分布于根,其次为茎。结论:狗牙根能明显降低江水中的Pb2+含量,可作为植物修复重金属污染水体的优良物种。     

铬胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响

以大豆品种豫豆24号为材料,采用水培法,设置不同的铬(Cr6+)浓度处理,研究了Cr6+胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响。结果表明:随着Cr6+浓度的增加,大豆幼苗的根系和茎叶干重、根冠比、叶绿素含量、叶绿素a/b比值以及超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈现下降趋势,而丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)活性逐渐升高。且Cr6+对根系的抑制程度比对茎叶要大,叶绿素a对Cr6+胁迫的敏感程度较叶绿素b大。但低浓度(10 mg/L)Cr6+胁迫对根系和茎叶干重、根冠比、叶绿素含量以及SOD活性的抑制均不明显,MDA含量的增幅较小。表明豫豆24号对低浓度Cr6+毒害具有一定的耐受能力。     

黑麦草叶绿素荧光特性对Pb2+胁迫的响应

为研究重金属铅对黑麦草叶绿素荧光特性的影响,揭示黑麦草光合作用对重金属铅胁迫的响应,研究了不同梯度Pb2+胁迫对植株叶绿素含量、叶绿素荧光参数的影响。结果表明:当Pb2+浓度为0～3 000mg/kg时,黑麦草的叶绿素含量呈先上升后下降的趋势;F0、Fv/Fm、qP和ETR随着铅浓度的升高而降低,NPQ随铅浓度增加而逐渐增强。说明,低浓度铅可促进黑麦草叶绿素的合成,促进植株的光合作用;高浓度铅抑制叶绿素的合成,降低植株光合作用,抑制植株生长。但在整个试验过程中,黑麦草均能正常生长,未出现明显的毒害症状,故可用黑麦草修复Pb2+污染土壤,尤其是低浓度Pb2+污染土壤。     

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。     

生物炭对Cd/Hg污染沙土上菠菜生长的影响

榆林能源矿产资源富集一地,使得重金属污染物进入农业环境,尤其Cd、Hg污染较为严重,受污染土壤极大地降低了农作物品质,并通过食物链影响人们的身体健康。因此,本试验以菠菜为供试作物,研究三种添加量生物炭对镉/汞污染沙土及菠菜生长发育的影响,结果表明：不同添加量生物炭对不同处理土壤及种植菠菜生长发育的影响不同,但均有改良作用。但5%生物炭对镉/汞复合污染下土壤上菠菜生长影响效果最明显。(1)不同添加量生物炭对不同处理土壤菠菜生长均有促进作用。5%生物炭可显著提高镉/汞污染沙土菠菜的生理生长指标,包括株高、茎粗、叶长、叶宽及叶绿素含量、蒸腾速率、光合速率、胞间CO₂、气孔导度等。(2)不同添加量生物炭均可改善菠菜的品质,尤其对于镉/汞复合污染沙土,5%生物炭处理时菠菜可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量最大,较CK分别增加11.9%、34.4%、11.8%,草酸含量降低24.7%;而对于原始沙土、单Cd污染和单Hg污染沙土下种植菠菜,可以通过添加10%的生物炭进行改善品质。     

荠菜幼苗对汞胁迫的生理响应

[目的]探讨荠菜幼苗对汞胁迫的生理响应。[方法]采用砂培法研究了不同浓度Hg2＋胁迫下荠菜幼苗叶中叶绿素含量以及SOD和POD抗氧化酶活性的变化。[结果]幼苗叶绿素含量在低浓度Hg2＋（≤1.0 mg/L）胁迫时略有增加,而在高浓度Hg2＋胁迫（20.0mg/L）时降低。丙二醛含量则随Hg2＋胁迫浓度的增加而增加。SOD和POD活性均随着Hg2＋浓度的增加呈先上升后下降的趋势,其中当Hg2＋浓度为1.0 mg/L时SOD和POD活性分别为对照的158.0%和161.0%,而在当Hg2＋浓度为20.0 mg/L时分别为对照的27.1%和16.7%,表明酶活性在一定浓度的Hg2＋胁迫下能作出应激反应。[结论]为荠菜驯化和栽培提供了理论依据。     

汞胁迫对蜈蚣草生理特性的影响

[目的]探讨蜈蚣草对汞的耐性及耐汞机理,为进一步研究汞砷复合污染的治理奠定理论依据。[方法]对汞胁迫条件下,蜈蚣草生长过程中生物量、叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸含量及POD活性等进行了研究。[结果]汞浓度增加抑制蜈蚣草生长,降低叶绿素含量,大幅度提高丙二醛（MDA）和游离脯氨酸含量,但POD和SOD活性均呈先上升后下降的趋势。[结论]蜈蚣草对汞有一定的耐性,但随汞浓度的增加,蜈蚣草生长受到一定程度的影响,直至产生毒害。     

克里雅河芦苇对不同土壤环境的生理响应

以克里雅河流域的芦苇(Phragmites communis)为研究对象,研究在不同土壤环境下克里雅河流域荒漠植物的生理适应性,分析芦苇的生物量、叶绿素、可溶性糖、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性等生理指标的变化特征,并使用通径分析方法研究对芦苇生理指标产生影响的因子.结果表明:芦苇受到盐胁迫和干旱胁迫时,生物量积累会受到抑制,相比绿洲土,盐泽土中的生物量减少60％,风沙土减少18.8％;但芦苇会提高地下生物量所占比重来适应胁迫环境,风沙土中芦苇的地下生物量所占比重达78.5％.芦苇的生理指标主要受土壤水盐因子的影响,叶绿素含量、可溶性糖含量和POD活性主要受水分的影响,蛋白质、脯氨酸和MDA含量主要受盐分的影响;在受到胁迫时,叶绿素含量、蛋白质含量、POD活性减小,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量增加.     

绿航绿萝和金边吊兰对铅胁迫的生理响应

以绿航绿萝和金边吊兰为试验材料,测定Pb²⁺胁迫下植物叶片的生理生化变化,探讨绿航绿萝和金边吊兰对重金属胁迫的响应。结果表明,绿航绿萝可溶性糖含量随着铅处理时间的延长和铅处理浓度的升高表现为先升后降的趋势;游离脯氨酸、丙二醛、叶绿素含量总体上呈现升高趋势;可溶性蛋白含量则呈降低趋势。金边吊兰可溶性糖、游离脯氨酸、丙二醛含量随着铅处理时间的延长和铅处理浓度的升高表现为升高趋势;可溶性蛋白含量呈降低趋势;叶绿素含量总体上呈现先升后降的趋势。运用隶属函数法对绿航绿萝和金边吊兰抗重金属铅污染能力进行综合评判,结果表明, 金边吊兰优于绿航绿萝。     

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。     

多伞阿魏生理特性与土壤水分、养分变化的关系

[目的]以新疆石河子阿魏滩多伞阿魏为研究对象,比较分析不同生长时期土壤条件和多伞阿魏生理特征的变化关系,探讨多伞阿魏的抗逆机理和受迫程度.[方法]运用样品分析法,对多伞阿魏生长过程中土壤含水量、养分等因子的变化,以及多伞阿魏叶片丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白质、叶绿素含量及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(POD)、硝酸还原酶(NR)活性等生理指标进行测定分析.[结果]随着多伞阿魏的生长,土壤含水量、养分逐渐降低,其中土壤含水量的变化最为明显,同时叶片MDA、可溶性糖、脯氨酸的含量及SOD活性呈上升趋势,而POD、NR活性和可溶性蛋白质、叶绿素含量却呈下降趋势,且在各生长时期表现出不同的生理响应机制和协调作用;经相关分析得知,土壤含水量与各生理指标相关性最为显著,与叶片MDA、可溶性糖、脯氨酸含量及SOD活性呈负相关,而与可溶性蛋白质、叶绿素含量及POD、NR活性呈一定正相关.[结论]多伞阿魏在生长过程中受到了一定的水分等因素的胁迫,但在一定范围内能通过调节体内抗氧化酶系统活性和渗透调节物含量来积极响应生长环境的变化,以增强自身的适应能力.     

Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对阿根廷蜈蚣草生理的影响

为寻求水环境中重金属监测的指示植物应用于生产,通过离子溶液浸泡试验,研究Cu~(2+)、Hg~(2+)及其混合胁迫对高等水生沉水植物阿根廷蜈蚣草可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量和MDA(丙二醛)含量、CAT(过氧化氢酶)活性等生理生化指标的影响。结果表明:1)可溶性蛋白质和可溶性糖含量随胁迫强度的增加而持续下降,当Cu~(2+)、Cu~(2+)+Hg~(2+)混合处理浓度≤1 mg/L时,可溶性蛋白质含量上升;2)MDA含量与受胁迫强度呈正相关关系;3)在胁迫处理24h内,CAT活性逐渐升高,而后随时间延长活性下降,直至出现抑制现象;4)同浓度处理对阿根廷蜈蚣草生理胁迫强度为Cu~(2+)Hg~(2+)Cu~(2+)+Hg~(2+)。     

青稞幼苗对Cu2+胁迫的生理响应

[目的]了解重金属Cu2＋对青稞幼苗的伤害机理以及为青稞的生产实践提供理论依据。[方法]以青稞幼苗为试验材料,采用水培方式,研究200 mg/L Cu2＋胁迫对青稞幼苗相对含水量（RWC）、叶绿体色素、细胞膜透性、丙二醛（MDA）、脯氨酸和水溶性蛋白质含量的影响。[结果]200 mg/L Cu2＋胁迫下的青稞幼苗叶片RWC、叶绿素a和b、类胡萝卜素、蛋白质含量不断降低,MDA、细胞膜透性和脯氨酸含量不断升高。[结论]200 mg/L Cu2＋胁迫对青稞幼苗造成了严重的生理伤害。     

硒对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响

[目的]探讨亚硒酸钠(Na2SeO3)对铜胁迫酿酒葡萄幼苗生理特性的影响,为揭示硒元素缓解酿酒葡萄幼苗铜胁迫作用提供参考依据.[方法]以宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄产区淡灰钙土在温室中盆栽酿酒葡萄赤霞珠,分析添加外源硒(1.0mg/kg)对铜胁迫(300.0mg/kg)酿酒葡萄幼苗叶片光合色素含量、抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)]活性、丙二醛(MDA)和可溶性蛋白含量的影响.[结果]与对照(CK)相比,1.0mg/kg硒处理能提高酿酒葡萄幼苗叶片的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)和总叶绿素(Chla+b)含量及POD和CAT活性,降低MDA含量,但对SOD活性和可溶性蛋白含量无显著影响(P>0.05);300.0mg/kg铜胁迫可显著降低葡萄幼苗叶片的叶绿素(Chl)和可溶性蛋白含量(P<0.05,下同),提高Chla/b、抗氧化酶活性及MDA含量;1.0mg/kg硒+300.0mg/kg铜处理的葡萄幼苗叶片Chl和可溶性蛋白含量与CK相当,但均高于300.0mg/kg铜胁迫处理,SOD、POD和CAT活性比300.0mg/kg铜胁迫处理略有降低,MAD含量显著低于300.0mg/kg铜胁迫处理.[结论]铜胁迫条件下,低浓度(1.0mg/kg)硒元素能提高酿酒葡萄幼苗对逆境的耐受力,提高叶片抗氧化酶活性,降低叶片细胞膜质过氧化程度,进而缓解铜对葡萄幼苗的毒害作用.