Zn、Cd超積累植物碳酸酐酶、超氧化物歧化酶活性及其與Zn、Cd超積累的關(guān)系.pdf

1、重金屬污染是一個(gè)全球化的問題，利用超積累植物進(jìn)行植物修復(fù)是治理重金屬污染環(huán)境的有效方法。Zn、Cd超積累植物遏藍(lán)菜(Thlaspi caerulescens)的不同生態(tài)型Prayon和Ganges是當(dāng)今研究最多的Zn、Cd超積累植物。對Thlaspi caetrulscens的研究已經(jīng)深入到分子水平，但對與超積累植物積累的重金屬zn、Cd有關(guān)的酶的研究很少。碳酸酐酶(CA)與超氧化物歧化酶(SOD)是植物體內(nèi)重要的含zn金屬酶，最新的研

2、究發(fā)現(xiàn)，Cd在海洋浮游生物中，可以形成Cd．CA。本論文采用營養(yǎng)液培養(yǎng)和土壤培養(yǎng)的方法，研究了高濃度的zn、Cd處理對超積累植物遏監(jiān)菜(Thlaspi caerulescens)的不同生態(tài)型Prayon和Ganges以及非超積累的遏藍(lán)菜(Thlaspi fergamense)的碳酸酐酶、超氧化物歧化酶活性及其與Zn、Cd超積累的關(guān)系，揭示了超積累植物中，Zn、Cd與碳酸酐酶，超氧化物歧化酶活性的關(guān)系。 采用營養(yǎng)液培養(yǎng)的方法，研

3、究了zn處理濃度為0、50、500、1000 μmol L<'-1> (Prayon與 Ganges)以及Zn處理濃度為0、1、5、50、100μmol L<'-1>(Thlaspi fergamense)處理后超積累與非超積累遏藍(lán)菜CA與SOD的活性。結(jié)果表明，Zn處理后，超積累的Prayon生物量顯著升高；超積累的Ganges生物量沒有顯著性變化；而非超積累的Thlaspifergamense的生物量顯著下降。超積累的Prayon和

4、Ganges以及非超積累的Thlaspi fergamense地上部與根系zn含量均顯著升高，但超積累的Prayon和Ganges遠(yuǎn)高于非超積累的Thlaspi fergamense，達(dá)到了zn超積累植物的標(biāo)準(zhǔn)10<'4>mg kg<'-1>DW以上。超積累的Prayon與Ganges的CA活性與SOD活性顯著升高，而非超積累的Thlaspi fergamense的CA活性沒有顯著性變化，SOD活性顯著升高。Prayon與Ganges采

5、用土壤培養(yǎng)的研究結(jié)果與營養(yǎng)液培養(yǎng)的結(jié)果相似。 采用營養(yǎng)液培養(yǎng)的方法，研究了Cd處理濃度為0、5、10、30、50 gmol L<'-1> (Prayon與 Ganges第一次)以及Cd處理濃度為0、1、5、10、50 gmol L<'-1>(Thlaspi fergamense與Ganges第二次)以及Zn處理濃度為50 μmol L<'-1>，Cd處理濃度為0、5、30、50、100μmol L<'-1>(Ganges)超積

6、累與非超積累遏藍(lán)菜CA與SOD的活性的變化。結(jié)果表明，Cd處理后，超積累的Prayon根系生物量顯著下降，Ganges根系生物量顯著升高或沒有顯著性變化，Prayon和Ganges地上部生物量均沒有顯著性變化；非超積累的Thlaspi fergamense 的地上部與根系生物量均顯著下降。超積累的Prayon和Ganges以及非超積累的Thlaspi fergamense地上部與根系Cd含量均顯著升高，但超積累的Prayon和Gange

7、s遠(yuǎn)高于非超積累的Thlaspi fergamense，達(dá)到了Cd超積累植物的標(biāo)準(zhǔn)10<'2>mg kg<'-1>DW以上。超積累的Prayon與Ganges的CA活性與SOD活性顯著升高，而非超積累的Thlaspi fergamense的CA活性與SOD活性顯著下降。且在Zn濃度較高的條件下，低濃度的Cd對Ganges的CA活性沒有顯著性影響，只有100 μmol L<'-1>的Cd供應(yīng)濃度才會(huì)顯著提高CA活性。 說明zn、