【摘 要】
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镉作为一种自然界中分布较广的重金属,可在生物体内富集,并通过生物链的放大作用对环境及人类造成严重危害.该研究选取抗重金属污染能力较强的水生植物——凤眼莲(Eichhornia
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镉作为一种自然界中分布较广的重金属,可在生物体内富集,并通过生物链的放大作用对环境及人类造成严重危害.该研究选取抗重金属污染能力较强的水生植物——凤眼莲(Eichhornia crassipes)作为试材,研究镉(Cd<2+>)胁迫对其根系活力、丙二醛(MDA)含量、光合作用、可溶性糖和蛋白含量等生化特性,以及对过氧化物酶(POD)、超氧化物岐化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)所组成的保护酶系统的影响,进而探讨Cd<2+>对凤眼莲生理生化代谢的毒害作用及相应的抗性机制.为筛选抗重金属胁迫,且具有一定富集能力的植物,将其应用于生物修复,达到净化环境的目的提供有力的理论依据.结果表明,Cd<2+>胁迫可以造成丙二醛(MDA)在叶片中的累积,增大细胞膜的透性;高浓度Cd<2+>还会抑制凤眼莲根系的活力、降低叶片中可溶性糖含量,而低浓度的Cd<2+>则具有促进作用.叶绿素含量也随Cd<2+>处理浓度不同而发生相应的变化,低浓度处理时,叶绿素含量升高,高浓度处理时则降低,且Cd<2+>胁迫对叶绿素a的影响大于叶绿素b.镉胁迫条件下,蛋白质代谢的变化比较复杂,其含量与Cd<2+>浓度存在一定的正相关.随Cd<2+>处理时间的延长,凤眼莲根际环境pH值和叶片含水量升高.叶片和根部的保护酶活性与镉浓度存在正相关且具有特殊的变化规律;当镉浓度≤0.05mM时,过氧化物酶(POD)的活性先迅速升高,然后随着胁迫时间的延长逐渐降低;超氧化物岐化酶(SOD)的活性在整个处理过程中保持相对稳定;过氧化氢酶(CAT)的活性变化较POD和SOD变化迅速,并且根部CAT活性在处理6天后迅速恢复.镉胁迫条件下,POD和SOD同工酶谱只有谱带深浅的变化,没有谱带的增减.凤眼莲保护酶系统与活性氧代谢关系密切,在其抗镉机制中发挥重要作用.实验证实凤眼莲对浓度≤0.2mM的镉胁迫具有较强的抗性,可以应用于水体镉污染的生物修复.
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