外源水杨酸对中华长青杨积累镉的生理调节规律研究

• 作 者: 王志敏
• 出 处: 西北农林科技大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 中华长青杨 水杨酸 镉 生理调节

随着人类活动如采矿、冶炼、生活垃圾堆放和焚烧等带来的环境恶化,其中包括重金属土壤污染时刻威胁着人们的健康和生命。对于一般的污染物,在环境当中可以被微生物降解,对环境的污染与重金属不同,重金属不会被微生物降解。重金属Cd在土壤中具有很强的毒性,能使土壤肥力退化,水环境恶化,作物产量和品质下降,此外还可以通过食物链进入人体,最终危害到人类的健康。因此,Cd污染土壤的修复已迫在眉睫。当今越来越多的研究集中在植物对重金属的耐性和积累性上与传统的修复技术相比。乔木杨树树种的根系发达,生长周期长,生物量大,另一方面对重金属的生物富集系数高,向地上部分的转运能力强,可以在长期内对镉污染土壤进行完全修复,此外一般不会通过食物链进入人体,造成对人体的伤害,因此是较为理想的重金属生物修复材料。SA预处理或处理能在一定程度上缓解重金属给植物带来的伤害,但SA诱导抗重金属的机制在植物的不同组织或不同植物之间会有所不同。本研究选择中华长青杨为材料,用不同浓度的外源SA(0和100μM)和Cd(0和150μM)处理28天,检测中华长青杨的生长状况、并在生理生化方面研究SA在其抗重金属Cd毒害方面的生理调节规律,主要研究结果如下:(1)Cd处理导致了中华长青根和叶中都积累了大量的Cd。导致长青杨叶中光合色素含量降低,影响了光合作用,而且抑制了地上部分和根的生长,进而降低了中华长青杨的生物量。Cd处理显著地抑制了中华长青杨净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和降低了叶比表面积,施加外源SA后气孔导度、蒸腾速率和净光合速率有一定程度上升。相对于对照,Cd及外源SA处理显著地降低了叶绿素和类胡萝卜素的含量;而相对于单独的Cd处理,施加外源SA后显著地提高了类胡萝卜素的含量。(2)Cd处理都导致了根、茎、皮和叶中积累了大量的Cd,但在施加外源SA后根、茎、皮和叶中的Cd浓度都显著降。(3)Cd处理导致了中华长青杨根和叶中O2-、H2O2含量的升高,相对于单独的Cd处理,Cd和SA处理降低了根和叶中O2-、H2O2的含量;单独的Cd处理导致了长青杨根和叶中MDA含量的升高。相对于单独的Cd处理,Cd和SA处理降低了MDA的含量。硫醇是一类螯合类物质,在植物体内扮演者重要的角色,尤其是在植物抗重金属毒害方面发挥着很重要的作用。本研究中,Cd处理导致了长青杨根和叶中T-SH以及ASC的积累,但在施加外源SA后,相对于单独的Cd处理,T-SH和ASC含量有所下降。这些研究结果表明28天Cd处理对中华长青杨产生了毒害作用,但在此基础上从生理生化指标来看施加外源SA后缓解了Cd对中华长青杨的毒害作用。