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狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)为香蒲科香蒲属多年生植物,常作为花境、水景背景材料用于点缀园林水池构筑水景。其常用的繁殖方式有分株繁殖与种子繁殖,栽培上一般采用分株繁殖,虽然简单易行,但繁殖效率较低。而狭叶香蒲的蒲棒(即为果穗)上密布了大量的种子(约上万粒),可用于培育大量种苗。前人和我们的研究发现,狭叶香蒲对重金属铜、镉具有较强的吸附能力,在净化铜、镉污染的水体上可发挥生态修复作用。在净化重金属污染水体的实践中,需了解狭叶香蒲的种子能否在高浓度重金属水体中正常萌发,对于评价狭叶香蒲的可持续利用具有重要意义。而对于狭叶香蒲幼苗是否对铅及铜铅复合胁迫也具有较强的耐性尚需研究。因此,本试验通过研究铜、镉、铅处理对狭叶香蒲种子萌发的影响,以了解狭叶香蒲种子萌发对重金属的耐性程度;并通过研究铅及铜铅复合胁迫下狭叶香蒲幼苗的生理反应,以揭示狭叶香蒲对铅及铜铅复合胁迫的耐性机理,为狭叶香蒲在重金属污染水体修复中的应用提供理论依据和技术支持。1.重金属铜、镉、铅对狭叶香蒲种子萌发的影响通过研究狭叶香蒲种子在不同浓度铜(20、120、200、320、400 μmol·L1)、镉(44、220、440、660、880μmol·L-1)、铅(30、150、300、450、600μmol·L-1)处理下的萌发情况,结果表明:狭叶香蒲种子的萌发可忍耐一定浓度的铜(20~320μmol·L-1)、镉(44~660μmol·L-1)和铅(30~450μmol·L-1)胁迫,在上述浓度范围内可保持较高的发芽率;但当铜浓度为20μmol·L-1、镉浓度为44μmol·L-1时,均显著抑制了种子的芽长,抑制指数分别为21.67%、67.43%;而当铅浓度为30 μmol·L-1时,对芽长无显著抑制作用(抑制指数仅为0.36%),说明种子的芽长生长在较低浓度的铅胁迫下不受影响。2.铅及复合铜铅对狭叶香蒲幼苗生理特性的影响研究了不同浓度的铅(0、450、900、1800、2700 μmol·L-1)处理下狭叶香蒲幼苗的生理反应,结果表明:幼苗的叶绿素含量在Pb浓度为450~900 μmol·L-1时未受显著影响,仅在较高Pb浓度(≥ 1800μmol·L-1)时表现为显著降低,并随Pb浓度增加呈下降趋势。在不同浓度Pb处理下,叶片的MDA含量均无显著变化;而根系的MDA含量在较低Pb浓度(450 μmol·L-1)时显著升高。各浓度Pb处理下,叶片和根系的SOD活性均显著高于对照。叶片和根系的POD活性均在较高Pb浓度(1800和2700μmol·L-1)下显著增加。叶片可溶性蛋白含量在1800 μmol·L-1Pb处理下显著下降。各浓度Pb处理下,叶片和根系的抗坏血酸(AsA)含量均表现为增加趋势,其中根系AsA含量在低浓度Pb(450 μmol·L-1)处理下即显著升高,而叶片AsA含量则在较高浓度Pb(1800 μmol·L-1)处理下显著增加。叶片和根系的还原型谷胱甘肽(GSH)含量在450 μmol·L-1的Pb处理下均显著升高,其他浓度Pb处理均与对照无显著差异。设置不同浓度(40、120、320、400 μmol·L-1)的铜+同一浓度(900μmol·L-1)的铅复合胁迫,研究狭叶香蒲幼苗的生理反应,结果表明:当铜+铅浓度为40+900μmol·L-1时,对叶绿素含量产生抑制作用,并随Cu+Pb处理浓度的增加,抑制越明显。在不同浓度Cu+Pb复合胁迫下,叶片MDA含量均无显著差异,而根系MDA含量在Cu+Pb浓度320+900 μmol·L-1时显著增加;叶片和根系的SOD、POD活性均显著升高,并随Cu+Pb浓度的增加呈增大趋势;不同浓度铜、铅胁迫下,叶片和根系的可溶性蛋白含量均在低浓度处理下无变化,在较高浓度下显著降低,其中叶片的可溶性蛋白含量在Cu+Pb浓度为120+900 μmol·L-1时显著下降,而根系的可溶性蛋白含量在Cu+Pb浓度320+900 μmol·L-1时显著下降;叶片AsA含量均无显著差异,而根系AsA含量呈增加趋势,且在铜+铅浓度为120+900μmol·L-1时显著升高;叶片中的GSH含量在铜+铅浓度为320+900 μmol·L-1和400+900 μmol·L-1时,均显著高于对照,而根系中的GSH含量则在铜+铅浓度为120+900 μmol·L-1时显著低于对照。