镉、铅胁迫下长根菇菌丝体中巯基化合物和抗氧化酶系统的变化研究

研究了固体培养基中不同浓度水平的镉(Cd)和铅(Pb)胁迫对长根菇菌丝体巯基化合物和抗氧化酶系统的变化.结果表明:高浓度的Cd和Pb显著降低了菌丝体中可溶性蛋白含量,高浓度的镉使得长根菇菌丝体中的巯基化合物含量明显降低,与此同时,长根菇菌丝体中超氧化物歧化酶(SOD)随Pb浓度的增加先上升后下降,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在高浓度的Pb胁迫下活性增强,在Cd胁迫下,随着处理浓度的增加,长根菇菌丝体中SOD和CAT的活性也是先上升后下降,而POD的活性变化不明显.说明在低浓度时的重金属胁迫长根菇菌丝体的细胞是有一定的耐受能力的,当随着浓度的增加菌丝体将受到不可逆的损伤.     

短时盐胁迫对盐芥和拟南芥抗氧化物酶的影响

本文测定了24h盐胁迫下盐芥(6周)和拟南芥(3周)中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,分析了盐胁迫下3种抗氧化物酶在两种植物中的响应特征.结果表明,拟南芥叶片中3种酶活性的变化特征为随盐处理浓度增加,SOD呈逐渐上升趋势,CAT呈逐渐下降趋势,POD活性上升幅度较大,且在200mM NaCl处理条件下,SOD和POD活性达到最大;盐芥根中的SOD、POD、CAT本底活性皆高于叶片.随着盐处理浓度增加,SOD活性基本无变化,叶片中的POD活性逐渐降低,CAT活性逐渐增加.而根中的POD活性却出现递增、CAT为先增加后降低现象.盐芥中的SOD本底含量水平高于拟南芥.     

铜胁迫对双穗雀稗生理特性及铜积累的影响

本研究探索铜胁迫对双穗雀稗(Paspalum Distichum L.)的毒害机制,为铜污染水体植物修复提供理论依据.阐明了三峡库区消落带适生植物双穗雀稗在不同浓度Cu2+作用下新芽数、叶绿素含量、抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及重金属铜累积与分布的影响.结果表明:在0~40 mg/L Cu2+浓度处理范围内,Cu2+浓度在0~10 mg/L时对双穗雀稗抗氧化酶系统和叶绿素含量及新芽数均有促进作用;但随着Cu2+浓度的不断增大,双穗雀稗抗氧化酶系统活性明显下降,Cu2+浓度增加到一定程度后,POD活性又稍微上升.当Cu2+浓度>10 mg/L时,双穗雀稗的新芽数和叶绿素含量减少.双穗雀稗主要通过根、茎积累Cu2+,且表现为积累量根>茎;双穗雀稗可以有效降低水体、土壤中Cu2+的含量,在三峡库区消落带库岸植物修复中具有潜在应用价值.     

重金属Pb对紫花苜蓿幼苗生长及生理生化指标的胁迫效应

以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为材料,研究不同浓度重金属Pb对其幼苗生长、叶绿素含量、呼吸强度、质膜透性及抗氧化酶活性的影响。结果显示:Pb胁迫下,随着处理浓度的增加,紫花苜蓿种子发芽势在Pb浓度为100mg/L时表现敏感;不同浓度Pb胁迫,明显影响紫花苜蓿幼苗生长,呼吸强度和叶绿素含量降低;Pb对过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)酶活性影响显著。说明重金属Pb对紫花苜蓿生长有抑制作用;紫花苜蓿主要通过提高POD、CAT活性来增强对Pb胁迫的耐受性。     

铜或锌胁迫对小麦根中抗氧化系统的影响

为探讨小麦根中抗氧化酶对重金属胁迫的反应.利用水培法研究了铜(Cu)或锌(Zn)胁迫对小麦幼苗根中活性氧(ROS)产生及抗氧化酶活性的影响.结果显示,Cu或Zn胁迫下小麦根中OH~·、H_2O_2和MDA含量均有不同程度的增加,Cu胁迫下O_2~(·-)含量呈先升高后下降的趋势,而O_2~(·-)在Zn胁迫下呈升高的趋势.Cu胁迫下超氧化物歧化酶(SOD)活性呈升高的趋势,而过氧化物酶(POD)活性呈先升高后下降的趋势.Zn胁迫下SOD活性呈先降低后升高的趋势,POD活性受到明显的抑制,过氧化氢酶CAT活性在Cu或Zn胁迫下均有不同程度的下降.表明Cu或Zn胁迫下小麦根中抗氧化酶活性发生了不同的变化,以此来清除根中积累的ROS,降低重金属对小麦的损伤.     

锰胁迫对美洲商陆幼苗抗氧化酶系统的影响

在Hoagland培养液中添加不同浓度(0.1、5、10、20 mmol·L-1)的MnSO4溶液模拟锰污染环境,研究重金属锰胁迫对美洲商陆幼苗抗氧化酶系统的影响。结果发现,随着锰处理浓度的增加,美洲商陆幼苗叶片的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均表现出先上升后下降的趋势。锰离子浓度在0.1～10 mmol·L-1时,两种酶活性随浓度增加而增强,而浓度达到20 mmol·L-1时则酶活性表现出下降趋势。这表明美洲商陆幼苗可以耐受较高浓度的重金属锰胁迫,可以通过抗氧化酶活性的增强来加速消除氧自由基,抵抗重金属污染的危害。本研究结果表明美洲商陆在重金属锰污染土壤的修复中具有潜在的应用前景。     

Cd~(2+)对玉米根抗氧化酶活性和丙二醛含量的影响

采用水培方法研究不同浓度(0,15,30,50,70,100 mg/L)Cd2+对玉米根超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量的影响.结果表明:低浓度的Cd2+能提高玉米根SOD、POD和CAT的活性;高浓度Cd2+对它们的活性却有不同程度的抑制作用;玉米根中的MDA含量与Cd2+浓度有关并随其浓度的增加而增加.     

环境因素对龙须菜过氧化物酶活性的影响

研究了温度、盐度、N浓度和重金属4种环境因素对龙须菜(Gracilaria lemaneiform is)过氧化物酶(Per-oxidase,POD)活性的影响.结果表明,龙须菜POD对温度的变化极为敏感,30℃或35℃条件下12 d内POD活性上升近5倍.N浓度升高则龙须菜POD活性呈现先下降再升高的趋势;随着Hg2 、Pb2 浓度增大,龙须菜POD活性先下降后上升再下降,显示出比较复杂的变化规律;高盐度或低盐度胁迫明显降低了龙须菜POD活性.对提纯的龙须菜POD离体酶的研究表明,盐度、N浓度和重金属是通过完整细胞的协同作用来影响POD活性的.温度变化可明显诱导龙须菜POD离体酶的活性变化,显示温度对POD活性的影响不依赖于细胞的完整性.     

甜菜碱对铅胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

为进一步研究甜菜碱对重金属铅胁迫下玉米幼苗生长发育的影响,本实验用甜菜碱处理不同浓度重金属铅溶液胁迫下的玉米幼苗,观测玉米幼苗的生长状况,对玉米幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)以及丙二醛(MDA)含量等生理指标进行测定,探讨外源甜菜碱对玉米幼苗重金属铅胁迫的影响。结果显示,甜菜碱处理后,玉米幼苗体内POD,SOD,CAT活性都明显提高,而MDA含量的增加量明显降低,表明甜菜碱在一定程度上可缓解重金属铅对玉米幼苗的胁迫。     

外源过氧化物酶对Hg~(2+)胁迫下小麦幼苗叶片中POD,CAT,SOD同工酶的影响

采用水培法,用一定浓度的Hg2+和不同浓度的萝卜过氧化物酶(RsPrx)对小麦进行浸种处理后,对小麦幼苗叶片中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等同工酶的活性变化进行了研究.结果显示:在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗的叶片中的POD和SOD同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比,明显减少,更接近正常对照.在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗叶片中的CAT同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比明显增加,更接近正常对照.POD,CAT和SOD同工酶的表达量都有明显变化,但其谱带的数目没有发生明显变化.由此推测,一定浓度外源活性POD对Hg2+胁迫下的小麦幼苗的早期生长和发育可以起到一定的缓解作用.     

锌镉单一胁迫对景观植物生理生化特性及重金属富集的影响

以景观植物黑美人和白掌为试验对象,通过水培试验,研究在锌(Zn)、镉(Cd)单一胁迫下,黑美人和白掌体内叶绿素、游离脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白、可溶性糖、过氧化物酶活性的生理生化特性及重金属积累特征.(1)随着重金属Zn和Cd处理浓度的升高,黑美人和白掌体内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及过氧化物酶活性均呈先升后降的态势,而丙二醛含量则呈递增趋势,游离脯氨酸含量随着Zn处理浓度的升高表现出递增的变化规律.(2)在同一处理水平下,随着培养时间的持续,黑美人和白掌体内游离脯氨酸和可溶性糖含量均呈递增趋势.(3)随着重金属处理浓度的增加,黑美人和白掌体内各部分的累积量也相应增加.Zn胁迫下,黑美人地上部分Zn积累含量高于根系,白掌重金属积累量则主要集中在根部.Cd胁迫下,低浓度Cd2+≤25 mg/L时,黑美人Cd积累量表现为根系高于地上部分;高浓度Cd2+≥50 mg/L时,则表现为地上部分高于根系.总体研究表明,景观植物黑美人和白掌在重金属Zn和Cd的胁迫下,表现出一定的耐受力和重金属积累能力.     

活性氧清除系统在小麦幼苗叶绿体抗旱生理中的作用

以小麦幼苗为材料,研究了叶绿体中活性氧清除系统在干旱胁迫过程中的反应。结果表明:随着处理时间的增加,小麦叶绿体中可溶性蛋白、丙二醛(MDA)和超氧自由基(O2-)含量呈上升趋势,以20%浓度胁迫组增加最为明显;超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显低于对照组,但20%处理组出现较大波动;过氧化物酶(POD)活性呈现先降后升趋势。活性氧清除系统在干旱胁迫中表现出一定的协同作用。     

铅对油菜萌发早期幼苗生长及抗氧化系统的影响

用溶液培养的方法,研究了不同浓度的铅对油菜种子萌发早期的幼苗生长状况及油菜芽超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)的活性和丙二醛(MDA)含量的影响.实验结果表明,随着铅离子浓度的增加油菜幼苗根长、芽长、组织含水量明显下降,SOD、POD、CAT的活性呈现先升高后降低的趋势,MDA的含量增加.     

鱼腥草耐铅、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是土壤污染主要类型之一,为了探明鱼腥草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了Pb、Zn及其交互作用下鱼腥草累积Pb和Zn量的变化.结果表明,单一Pb胁迫下,鱼腥草根、茎、叶中Pb含量均随Pb处理浓度的增加极显著升高,Pb在鱼腥草体内的分配为茎>根>叶,且茎的迁移系数均大于1,茎和叶均具有较高的富集系数,显示鱼腥草对Pb具有较强的转运能力和富集能力.单一Zn胁迫下,鱼腥草根中Zn含量随Zn处理浓度的增加极显著升高,茎和叶中的Zn含量随Zn处理浓度的增加先上升后急剧下降,茎和叶对Zn的迁移系数随Zn处理浓度的增加先增大后急剧减小,茎对Zn的富集系数随Zn处理浓度的增加先升高后降低,叶的富集系数则呈逐渐降低的趋势.Zn对鱼腥草累积Pb表现为颉抗作用;Pb对鱼腥草累积Zn则是随着Pb添加量的增加表现为先促进,而当Pb添加量超过1000mg/kg后转为抑制,Pb、Zn在不同的浓度比及组合下对鱼腥草的生长和重金属累积会产生不同的交互作用类型.鱼腥草对Pb较强的耐性和富集能力为利用鱼腥草修复Pb污染土壤以及低Zn浓度的Pb-Zn复合污染土壤提供了可能.     

铜污染对玉米幼苗的毒性及其机制研究

用不同质量浓度的Cu处理玉米幼苗,分析了Cu毒性对幼苗生长的影响和体内氧化损伤情况,并采用分步提取技术研究了玉米幼苗地上部分中Cu的化学形态分布。结果表明加Cu处理明显抑制了玉米的生长和发育,并引起肉眼可见的伤害。铜胁迫导致玉米幼苗叶片中抗氧化酶系统中酶活性的变化,在本研究的Cu处理质量浓度范围（5~160mg/L）内,随着Cu质量浓度的增加,幼苗叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性升高,过氧化氢酶(CAT)活性先升高后下降。铜胁迫还会导致植物体内的氧化损伤,丙二醛含量随Cu处理质量浓度提高而增加。玉米幼苗累积的Cu在体内以不同的化学形态分布,通过体内结合机制降低体内Cu的移动性是玉米幼苗抵抗Cu污染危害的重要机制之一。     

外源水杨酸对北柴胡幼苗抗旱性的影响

干旱胁迫下,用不同浓度水杨酸(0,1,3,5 mmol/L)处理柴胡幼苗,通过测定过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、相对电导率和脯氨酸含量,研究水杨酸对柴胡抗旱性的影响,结果表明:在干旱胁迫下,水杨酸处理能显著影响柴胡幼苗的过氧化物酶活性、MDA含量、相对电导率和脯氨酸含量,其中,用3 mmol/L水杨酸处理后,柴胡幼苗中的过氧化物酶活性降低显著减缓,丙二醛含量增加减小,相对电导率减小,脯氨酸含量增加显著,对柴胡幼苗的抗旱性有显著的促进作用。     

外源水杨酸对菌草抗冷性的影响

在5℃低温胁迫下,用不同浓度水杨酸(0,0.5,1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5 mmol/L)处理菌草幼苗,通过测定过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量和相对电导率,研究水杨酸对菌草抗冷性的影响,结果表明:在低温胁迫下,水杨酸处理能显著影响菌草的POD活性、MDA和相对电导率,其中,用2 mmol/L水杨酸处理后,过氧化物酶活性增加最显著,与对照相比较有显著差异,用1.0 mmol/L水杨酸处理后,能显著降低菌草的丙二醛含量,用1.5 mmol/L水杨酸处理后,能显著降低菌草的相对电导率。表明在低温胁迫下用1.0 mmol/L至2 mmol/L水杨酸处理能提高菌草的过氧化物酶活性,降低丙二醛和相对电导率,能提高菌草的抗冷能力。     

铜胁迫对三峡库区消落带适生植物狗牙根生理特性和铜积累的影响

在Hoagland营养液中加入CuCl2·2H2O 以模拟三峡库区长江水体Cu2 污染环境,研究了Cu2 胁迫对狗 牙根Cynodondactylon (Linn.)Pers. 幼苗生长、抗氧化酶系统的影响及Cu2 在狗牙根中的积累情况.结果表明: 低体积质量分数Cu2 胁迫(<40mg/L)对狗牙根幼苗生长具有促进作用,新芽数、新根数增加,狗牙根叶片的叶绿 素质量分数明显上升,抗氧化酶系统超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)能发生大幅 度应激性提高,并在实验范围内的较高体积质量分数和中毒中、后期起主要抗氧化作用,保护酶系统处于平衡状 态.但随着铜胁迫量增加及胁迫时间延长,高体积质量分数Cu2 (>40mg/L)对狗牙根的生长具有明显的抑制作 用,新芽数、新根数低于对照,叶片发黄有褐斑并且叶片叶绿素质量分数下降,并随着Cu2 体积质量分数的增加 抑制更显著,保护酶系统失衡,3种酶的活性则呈下降趋势,其中POD在12d后略上升;狗牙根主要通过地上部 分和地下部分富集Cu2 ,随着处理体积质量分数的增加,迁移富集量逐渐增大,迁移富集量地下部分大于地上部 分.狗牙根能明显降低江水中Cu2 的质量分数,是三峡库区消落带环境修复的优良物种.     

大豆幼苗根系抗氧化酶活性的耐酸、铝研究

以大豆(029-289,浙春2号)为实验材料,在水培条件下,用不同量的酸、铝(T1:0 mmol·L-1 Al+pH 3;T2:0 mmol·L-1 Al+pH 4;T3:0 mmol·L-1 Al+pH 5;T4:0.5 mmol·L-1 Al+pH 5;T5:1 mmol·L-1Al+pH 5;T6:1 mmol·L-1 Al+pH 3)处理24,,61,2和24 h后,测定大豆幼苗根系的可溶性蛋白质含量与超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性.结果显示:随着酸、铝处理时间的增加,大豆根系的可溶性蛋白质含量及SOD,POD和CAT的活性均呈先上升后下降的变化趋势,在酸、铝处理6 h时达到最大值,24 h时达到最小值.在无铝影响下,随着pH的升高,可溶性蛋白质含量及SOD,POD和CAT的活性先升高后降低,在T2处理下达到最大值.在pH 5条件下,随着铝浓度的增加,SOD活性先增大后减小,在T4处理下出现最大值;POD和CAT的活性随铝浓度的增加逐渐增大.在T6处理下,大豆根系SOD,POD和CAT的活性达到各酸、铝处理的最小值,说明该处理对大豆根系的伤害最大.     

3种蕨类植物对锰污染土壤的耐受性及生理响应

为筛选锰富集能力强的蕨类植物并分析其生理机理,以粉背蕨、蜈蚣草、井栏边草为材料,研究了不同浓度的锰胁迫对3种蕨类植物的生长、植物体内锰含量以及相关生理指标的影响.结果表明:3种蕨类植物的生长量、生物量随着锰胁迫浓度的提高总体呈现下降的趋势,降幅最大的是井栏边草,蜈蚣草次之,粉背蕨最低,其平均耐性指数分别为79.10%、85.35%、91.12%;3种蕨类植物的锰含量、转运系数(TF)、富集系数(BCF)随锰处理浓度的增加总体呈现先上升后下降的趋势,粉背蕨各指标最高值分别为6 598.31mg/kg,0.89和0.69,均高于其他两种植物,蜈蚣草次之,而井栏边草最低;随着锰胁迫浓度的增加,3种蕨类植物叶绿素含量总体呈现下降的趋势,丙二醛(MDA)含量持续上升,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升后降的趋势.粉背蕨的叶绿素含量下降幅度和MDA上升幅度均最小,而3种抗氧化酶的增幅却最大.由此可见,高浓度锰处理下蕨类植物生长受抑可能是因为植物体的光合作用受损和氧化损伤,氧化酶活性的提高应是植物能耐锰和富集锰的重要生理原因之一;3种蕨类植物适合修复不同浓度的锰污染土壤,与其他两种植物相比,粉背蕨具有更强的锰耐受性和富集能力.