鎘脅迫對(duì)二種不同耐性豆科植物生長(zhǎng)與活性氧代謝的影響及水楊酸對(duì)鎘毒害的緩解效應(yīng).pdf

1、鎘(Cd)是對(duì)植物最具毒害作用的環(huán)境污染物之一，它可干擾植物的許多生理生化過程，如干擾光合作用、呼吸作用、氮和蛋白質(zhì)代謝以及營(yíng)養(yǎng)元素的吸收。
　　 本研究以10種豆科植物為材料，采用溶液培養(yǎng)法對(duì)其進(jìn)行了Cd耐性的對(duì)比研究。種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的結(jié)果表明：綠豆（Phaseolus aureus）是Cd敏感植物，箭舌豌豆（Vicia Sativa）是Cd耐性植物。
　　 研究了10-100μMCd(CdCl2)浸種12h對(duì)萌發(fā)

2、的綠豆和箭舌豌豆種子內(nèi)以及100μM Cd處理幼苗3d對(duì)幼苗葉片中一些生理生化特性的影響。結(jié)果表明：≥50μMCd處理降低了綠豆和箭舌豌豆萌發(fā)種子內(nèi)蛋白酶活性和游離氨基酸含量，但增加了其中的硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物（TBARS, Thiobarbituric acid reactive substances）含量；100μM Cd降低了二種植物的根系活力、葉片的葉綠素含量及光合作用、硝酸還原酶活性和硝態(tài)N、Ca、Mg、Fe、Zn和Mo元素的

3、含量。這些參數(shù)的降低在綠豆幼苗中較為明顯。
　　 研究了100μM Cd(CdCl2)處理期間綠豆和箭舌豌豆葉的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase， SOD)、抗壞血酸過氧化物酶(Ascorbate peroxidase， APX)、過氧化氫酶(Catalase， CAT)、谷胱甘肽還原酶(Glutathione reductase, GR)和愈創(chuàng)木酚過氧化物酶(Guaiacol peroxidase, G

4、POD)活性以及還原型谷胱甘肽(Reducedglutathione,GSH)和抗壞血酸(Ascorbic acid, ASC)含量的變化。結(jié)果表明：在Cd處理9d期間，綠豆和箭舌豌豆葉的SOD、APX和CAT的活性以及綠豆葉GR活性呈先升后降的趨勢(shì)，而綠豆和箭舌豌豆葉的GPOD以及箭舌豌豆葉的GR活性呈上升趨勢(shì)。與此同時(shí)，綠豆葉的GSH和ASC含量呈下降的趨勢(shì)，箭舌豌豆葉的GSH則先稍有下降、后升到對(duì)照的水平，ASC含量的變化不明顯。

5、與綠豆相比，CAT、APX和SOD活性在箭舌豌豆葉中較高。
　　 采用組織化學(xué)染色法觀察了100μM Cd( CdCl2)處理6d后綠豆和箭舌豌豆幼苗葉內(nèi)超氧陰離子(O2·-)和過氧化氫(H2O2)的積累。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：Cd處理明顯增加了二種植物葉片中O2-和H2O2的量、質(zhì)膜NADPH氧化酶活性以及共質(zhì)體和質(zhì)外體中SOD和APX的活性；二種植物葉片中，尤其是綠豆葉片質(zhì)外體的GPOD明顯升高；依賴于H2O2的CeCl3沉淀顆粒主要定

6、位在細(xì)胞壁和胞外空間，少量的定位于葉綠體中，依賴于O2.-的二甲基聯(lián)苯胺(DAB)沉淀顆粒主要定位于葉綠體、細(xì)胞壁以及胞外空間，這表明Cd處理使二種植物葉產(chǎn)生了O2·-和H2O2，且在綠豆的葉綠體和胞外空間生成的較多。
　　 采用NADPH氧化酶的抑制劑二苯基碘(DPI)和POD的抑制劑疊氮化鈉(NaN3)的研究結(jié)果表明：在二種植物葉內(nèi)，Cd誘導(dǎo)積累的ROS主要來(lái)源于質(zhì)膜NADPH氧化酶和質(zhì)外體過氧化物酶。和箭舌豌豆葉相比，綠豆

7、葉中Cd誘導(dǎo)產(chǎn)生的O2.-和H2O2、質(zhì)膜NADPH氧化酶和質(zhì)外體過氧化物酶活性升高更明顯。相比之下，箭舌豌豆葉共質(zhì)體有較高的SOD和APX活性。
　　 研究了水楊酸(Salicylic acid， SA)對(duì)Cd毒害的可能性緩解作用。結(jié)果顯示：50μM Cd(CdCl2)明顯增加了綠豆和箭舌豌豆根系中電解質(zhì)泄漏率和TBARS含量。100μM SA浸種16 h或預(yù)處理幼苗16h緩解了Cd對(duì)二種植物生長(zhǎng)的抑制作用，降低了Cd造成的氧