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工业的快速发展，导致重金属污染日益严重，土壤中过量的重金属使土壤贫瘠，限制农作物正常生长、发育及改变农作物的群落结构，导致农作物减产，每年造成直接经济损失超过亿元。重金属污染危及着人类的健康与生存，人们食用受重金属污染的农作物，导致疾病的发生。因此重金属污染问题日益受到关注，解决重金属污染问题已成为治理环境污染的关键，同时寻找耐重金属的植物也是一个重要任务。
植物被重金属污染后表现出耐性和抗性，以适应环境胁迫；许多科技工作者以农作物为材料，对农作物重金属耐性、超积累性及其分子机理进行了研究，但对于木本树种研究较少。泡桐是我国重要的速生用材树种之一，在改善我国生态环境和提高人民生活水平等方面具有重要的作用。本试验在已建立的豫杂一号泡桐体外植株再生系统的基础上，分别用不同浓度的Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+处理豫杂一号泡桐丛枝病和健康组培苗，了解重金属对泡桐幼苗抗氧化酶和DNA甲基化水平的影响，为豫杂一号泡桐修复重金属污染提供科学依据。论文的主要结论如下：
1.用Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+分别处理后，豫杂一号泡桐幼苗形态产生了一定的变化。低浓度重金属，对豫杂一号泡桐幼苗形态影响较小，高浓度抑制植株生长，其叶片颜色变浅、变黄，根生长受到不同程度的抑制。随浓度的升高，生根时间逐渐推迟。用Cu2+浓度为80mg·L-1，Cd2+浓度为16mg·L-1别处理豫杂一号泡桐幼苗，植株在培养期内停止生长，最后死亡；在同等浓度条件下，重金属污染使豫杂一号泡桐丛枝病幼苗生长受到抑制作用较为明显。
2.不同重金属处理豫杂一号泡桐幼苗，随重金属浓度的升高，丛枝病和健康幼苗其叶片重金属含量逐渐升高，但Cd2+浓度为4mg·L-1时丛枝病幼苗叶片含量达到最高后开始下降。此外健康叶片重金属含量高于丛枝病叶片含量。
3.Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+对豫杂一号泡桐丛枝病和健康幼苗叶片的SOD、POD和CAT活性有明显的影响。Zn2+、Cu2+、Pb2+对丛枝病和健康幼苗叶片的SOD活性具有激活效应，Cd2+能激活健康叶片的SOD活性，但对于丛枝病幼苗，低浓度激活SOD活性，高浓度抑制了SOB活性；Zn2+、Cu2+低浓度激活丛枝病和健康幼苗叶片POD的活性，高浓度抑制其活性，Cd2+对健康幼苗叶片POD的活性变化同上，但对于丛枝病叶片POD活性表现为抑制作用，Pb2+对丛枝病和健康幼苗叶片POD活性具有激活效应；随Zn2+、Cu2+、Cd2+浓度的升高对丛枝病和健康幼苗叶片CAT活性具有抑制效应，Pb2+胁迫表现为低浓度激活丛枝病和健康幼苗叶片CAT活性，高浓度起抑制效应。
4.Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+可改变豫杂一号泡桐叶片DNA甲基化水平。随Zn2+、Cu2+、Pb2+浓度的升高，豫杂一号泡桐丛枝病和健康幼苗叶片DNA甲基化水平先上升达到最大值后开始下降，但Zn2+浓度为320mg·L-1时豫杂一号泡桐健康幼苗叶片甲基化水平低于对照，Cd2+处理豫杂一号泡桐丛枝病和健康幼苗随浓度的升高，DNA甲基化水平逐渐升高。