節(jié)節(jié)草對Cu毒害的響應(yīng)及耐性機制的初步研究.pdf

1、當土壤重金屬離子濃度超過植物生長的極限時，就會對植物產(chǎn)生毒害作用，干擾植物體內(nèi)一系列生理生化過程，導(dǎo)致系統(tǒng)代謝紊亂，最終影響植物的生長、發(fā)育和繁殖。但是，有不少種類的植物仍可在高濃度重金屬離子環(huán)境中完成其生活史，表現(xiàn)出較強的重金屬抵御能力。因此，發(fā)現(xiàn)新型耐性種，并研究耐性植物的重金屬抗性及其機理，是當今環(huán)境污染生態(tài)學領(lǐng)域的研究熱點及重點之一。
　　本文實地調(diào)查了安徽省銅陵市獅子山銅尾礦庫的植被定居狀況，研究發(fā)現(xiàn)，銅尾礦廢棄地土壤理

2、化性質(zhì)惡劣、肥力貧瘠，定居物種單一，群落結(jié)構(gòu)簡單，優(yōu)勢物種主要集中于一些禾本科、菊科、豆科的少數(shù)植物及木賊科的節(jié)節(jié)草等，其中有關(guān)節(jié)節(jié)草的耐銅性少見報道。因此，以節(jié)節(jié)草為材料，進一步結(jié)合室內(nèi)盆栽實驗，研究發(fā)現(xiàn)：多年生草本蕨類植物的節(jié)節(jié)草是一種耐銅毒害能力較高的物種。低濃度Cu污染（500mg.kg-1）對節(jié)節(jié)草傷害不明顯，且對它的生長發(fā)育具有一定的促進作用；而在高濃度Cu（1000~3000 mg.kg-1）脅迫下節(jié)節(jié)草受銅毒害較為嚴重。

3、主要表現(xiàn)為：（1）產(chǎn)生大量的活性氧（ROS），損害植物細胞質(zhì)膜系統(tǒng)，破壞細胞結(jié)構(gòu)及主要細胞器功能，干擾植物體內(nèi)一系列的生理代謝活動，近而嚴重威脅了植物的正常生長發(fā)育；（2）嚴重影響了節(jié)節(jié)草孢子的數(shù)量與質(zhì)量，對節(jié)節(jié)草的繁殖能力造成了一定的威脅。此外，研究發(fā)現(xiàn)：銅對節(jié)節(jié)草的毒害具有明顯的階段性及種群間差異性。其中，幼苗期和繁殖期的節(jié)節(jié)草受Cu毒害程度相對大于其生長發(fā)育期；高濃度Cu污染種群的耐性較非污染區(qū)強。
　　在長期的進化過程中，

4、節(jié)節(jié)草形成了一系列的抗Cu污染的機制，主要有：（1）抗氧化系統(tǒng)的加強。尤其是SOD與POD酶活性的升高，能有效清除植物體內(nèi)積累的活性氧自由基，減少植物的損傷；（2）節(jié)節(jié)草對Cu具有明顯的根際截留和細胞壁沉積作用，大大降低了Cu在植物體內(nèi)的轉(zhuǎn)運能力；（3）進入節(jié)節(jié)草體內(nèi)的Cu，多數(shù)可與其體內(nèi)某些物質(zhì)相結(jié)合，形成活性較低的難溶性化合物，顯著地降低了Cu對植物的毒性。
　　蕨類植物節(jié)節(jié)草對Cu毒害的響應(yīng)及其耐性機理的研究，為利用節(jié)節(jié)草有