苦楝對(duì)重金屬Cd和酸雨脅迫的生理響應(yīng)研究.pdf

1、本文采用盆栽試驗(yàn)，研究了重金屬Cd(0、30、60、90、120、150、180mg/kg)和模擬酸雨(pH分別為5.6、4.5、3.5)復(fù)合脅迫對(duì)一年生苦楝幼苗(Melia azedarach Linn.)的生理生化特性影響和Cd積累的情況。為揭示重金屬Cd和酸雨對(duì)植物毒害機(jī)理提供了依據(jù)，為本土落葉喬木在酸雨地區(qū)進(jìn)行重金屬污染土壤的治理與修復(fù)提供參考。試驗(yàn)得出的主要結(jié)果如下:
　　(1)苦楝根、莖對(duì)Cd的吸收與土壤中Cd含量呈正

2、相關(guān)，根中Cd含量較莖Cd含量高，且酸雨脅迫會(huì)阻礙苦楝對(duì)Cd的富集。
　　(2)Cd和pH5.6、pH4.5酸雨脅迫對(duì)苦楝的株高、生物量的影響表現(xiàn)出明顯的“低促高抑”現(xiàn)象，而Cd與pH3.5的酸雨脅迫下，株高，生物量逐漸降低;這緣于在低濃度(≤60mg/kg)Cd和適度酸雨(pH≥4.5)脅迫下，苦楝有自己的應(yīng)激保護(hù)反應(yīng)，可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量增加，以增加細(xì)胞滲透勢(shì)，維持細(xì)胞正常代謝，SOD、CAT、APX

3、、DHAR和GR等抗氧化酶活性提高，ASA、GSH抗氧化劑含量升高，以抵抗體內(nèi)逐漸增多的活性氧，但苦楝的自我保護(hù)能力有限，隨著Cd濃度的增加和pH的降低，植物碳代謝、氮代謝等受抑制，使?jié)B透調(diào)節(jié)物質(zhì)合成受阻，同時(shí)植物體內(nèi)活性氧大量產(chǎn)生，打破了苦楝體內(nèi)活性氧與抗氧化系統(tǒng)之間的平衡，導(dǎo)致膜質(zhì)過(guò)氧化加劇，膜系統(tǒng)遭到破壞，細(xì)胞正常功能受阻，植物生長(zhǎng)受到抑制。
　　(3)20d和40d處理下Cd2+濃度≤90mg/kg和pH≥3.5，以及60

4、 d處理下Cd2+濃度≤60 mg/kg和pH≥4.5時(shí)，苦楝大幅度提高SOD、CAT、POD活性來(lái)清除活性氧的同時(shí)也加速運(yùn)行AsA-GSH循環(huán)清除活性氧自由基機(jī)制，二者協(xié)同作用，維持體內(nèi)活性氧的產(chǎn)生和清除的動(dòng)態(tài)平衡，使苦楝不會(huì)受到氧化傷害;20d處理下Cd2+濃度在90mg/kg～120mg/kg范圍內(nèi)和pH≥3.5，40d處理下Cd2+濃度在90mg/kg～120mg/kg和pH≥4.5，以及60d處理下Cd2+濃度在60mg/kg

5、～90mg/kg和pH≥4.5時(shí)，主要由SOD、CAT和AsA-GSH循環(huán)系統(tǒng)擔(dān)任活性氧自由基的清除作用，共同抵御Cd脅迫帶來(lái)的氧化傷害，氧化傷害不嚴(yán)重，屬于苦楝能耐受的范圍;20d和40d處理下Cd2+濃度在150mg/kg～180mg/kg和pH3.5，60d處理下Cd2+濃度在120mg/kg～180mg/kg和pH3.5，SOD、CAT、POD活性和AsA-GSH循環(huán)均受到一定程度的抑制，且濃度越大，抑制作用越明顯，苦楝受到較嚴(yán)

6、重的氧化傷害。
　　綜上，在Cd和酸雨脅迫下，苦楝的SOD、CAT和POD與ASA-GSH循環(huán)在起著協(xié)同清除活性氧的作用，以減輕脅迫產(chǎn)生的氧化傷害。SOD、CAT、APX是清除活性氧的主要酶，MDAR還原MDHA是ASA-GSH循環(huán)中ASA再生的主要途徑，GR是生成GSH的重要酶?？嚅瑢?duì)Cd和酸雨脅迫的耐受范圍大約為:20d處理下Cd2+濃度≤150mg/kg和pH≥3.5，40d處理下Cd2+濃度≤150mg/kg和pH≥4.5