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锰(Mn)、铜(Cu)均是植物体正常生长发育所必需的营养元素,同时也是造成环境中重金属污染的重要因素。本研究分别采用不同浓度Mn和Cu对紫背浮萍(Spirodela polyrrhiza)进行胁迫处理,运用多种生理生化等实验手段,研究了Mn、Cu对紫萍的毒害机制。研究结果表明：1、本文研究不同浓度(0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mmol/L)Mn胁迫对紫萍氧化损伤、抗氧化系统以及Ca2+-ATP酶活性变化的影响,并应用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析了其红外光谱图的变化。结果表明：(1)Mn胁迫对紫萍造成了明显的氧化损伤,具体为：02-产生速率明显上升、过氧过氧化氢(H202)和丙二醛(MDA)大量积累,光合色素、可溶性蛋白含量下降,可溶性糖含量短暂升高后下降。(2)抗氧化系统遭到了严重的破坏：超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,过氧化物酶(POD)活性逐渐升高,GSH、Vc及Ve含量明显上升。(3)脯氨酸含量明显上升,Ca2+-ATP酶活性先升高后明显下降。(4)红外光谱图显示,在3396cm-1、2920cm-1、1658cm-1、1062cm-1处峰值均先上升后下降,反映出Mn胁迫下紫萍机体内氨基酸,糖类,蛋白质,羧酸等物质的含量也受到显著的影响。(5)紫萍总抗氧化能力(T-AOC)明显下降。(6)矿质元素的含量明显变化,具体变现为：随着Mn胁迫浓度的增加,紫萍Mn元素含量迅速升高,K、P、Mg、S、Fe的含量均表现为下降的趋势,Ca的含量则先升高后下降。综上可见,Mn处理下,紫萍受到明显的氧化损伤,抗氧化系统的平衡被打破,Ca2+-ATP酶活性的变化明显,氨基酸、糖类、羧酸等物质的含量也受到明显的影响,且紫萍体内营养元素的平衡被打破。即Mn胁迫对紫萍造成了显著伤害。2、本文研究了不同浓度(0、0.05、0.10.0.15、.20、0.25 mmol/L) Cu胁迫对紫萍氧化损伤、抗氧化系统以及对其矿质元素含量变化的影响,结果表明：(1)Cu胁迫对紫背浮萍造成了明显的氧化损伤,具体为：O2-产生速率明显上升、H202和MDA大量积累,光合色素、可溶性蛋白含量下降。(2)抗氧化系统遭到了破坏：过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,超氧化物歧化酶(SOD)则明显下降,非酶促的抗氧化剂GSH、Ve含量明显上升。(3)紫萍总抗氧化能力(T-AOC)明显下降。(4)紫萍机体内矿质元素的含量明显变化,具体变现为：随着Cu胁迫浓度的增加,紫萍Cu积累含量明显升高,K、P、Mg、S、Fe、Ca的含量均表现为下降的趋势,说明紫萍体内营养元素的平衡被打破。综上可见,Cu胁迫下,紫背浮萍受到明显的氧化损伤,抗氧化系统的平衡被打破,总抗氧化能力明显下降,机体对营养元素的吸收受到显著的影响。以上各个指标说明,Cu胁迫对紫背浮萍造成了明显的毒害作用。