重金属镉离子对花生幼苗的影响

采用实验室内培养研究不同浓度Cd2+处理对花生幼苗生长和部分生理特性的影响.结果表明:1.不同浓度CCd2+对花生幼苗株高和根长生长的抑制影响是显著的.2.不同浓度Cd2+对花生幼苗生物量的影响是显著的,对地上部分的毒害作用与其对地下部分的毒害作用相当;Cd2+浓度为0.25 mg/L对花生幼苗全株生物量生长产生促进作用,但随着浓度的增加对其生长的抑制作用却在增加,不同浓度Cd2+对株高的影响基本与对全株生物量一致.3.花生幼苗叶绿素含量以及叶绿素a/,b比值在0.25mg/L Cd2+处理浓度时达到峰值,随Cd2+浓度的增加,含量下降,短时间、低浓度Cd2+胁迫对花生幼苗叶绿素a和叶绿素b的合成有刺激效应.     

镉胁迫对垂柳镉、铁、锰的吸收及生理特性的影响

为了探究镉胁迫下垂柳生长和生理特性的变化,以垂柳枝条为对象,采用水培方式,设置Cd Cl2浓度分别为0(对照组)、10、50和100μmol/L 4个处理组,研究不同程度的镉胁迫对垂柳生长、不同器官对镉、铁、锰的吸收及部分生理特性的影响.结果表明:低浓度的镉胁迫(10μmol/L)不会影响垂柳的生长,高浓度的镉胁迫(50和100μmol/L)则会抑制垂柳的生长,而且随着镉处理浓度的增大抑制作用增强.镉主要富集于垂柳的根系中,其次是叶和新茎.随着镉处理浓度的增大,锰在垂柳不同器官中的含量降低.铁含量在低浓度Cd处理下呈增加趋势,当镉处理浓度达到50μmol/L时铁含量达到最大值,镉处理浓度进一步增加时铁含量下降.随着镉处理浓度的增加,垂柳叶和根中的H_2O_2、MDA一直呈增加趋势,叶中的可溶性蛋白含量随Cd处理浓度的升高而增加,根中可溶性蛋白含量则是先增加后降低.     

镉(Cd2+)对盐生植物盐芥种子萌发和生长的影响

笔者以盐生植物盐芥为材料,研究了不同浓度的镉(Cd2+)对种子萌发和生长的影响,以期为利用盐芥修复黄河三角洲等滨海盐碱地重金属污染提供依据.结果表明,当Cd2+浓度为0.25 mmol·L-时,盐芥种子的萌发率、发芽指数、发芽势和活力指数均下降,并且抑制了盐芥子叶的生长.随着镉浓度的增加,抑制作用明显增强,当镉浓度大于0.75 mmol·L-1时盐芥种子的活力指数为0,子叶也停止生长.而且把未萌发的种子转移到不含镉的培养基上恢复后仍不再萌发.镉胁迫对盐芥根和芽的长度及生物量的抑制作用也随着Cd2+浓度的升高而增强,且对根的抑制效应大于芽.这些结果说明盐芥在萌发阶段对镉具有一定耐受性,但高浓度镉胁迫导致盐芥种子发生了不可逆的毒害.     

镉对绿豆幼苗生长影响的研究

对不同镉离子浓度胁迫下绿豆幼苗生长状况进行了的比较分析，结果表明：不同镉离子浓度对绿豆幼苗的影响是显著的，对叶器官的毒害作用最大，其次是根，对茎的毒害作用最小；对株离生长的抑制影响高于根长的生长；镉离子浓度为0．5mg／L对绿豆全株生物量生长产生显著的抑制，随着浓度的增加对其生长的抑制作用也在增加；但0．5mg／L镉离子浓度对叶、根生物量积累没有显著影响，而10mg／L对两者的生长均产生显著影响。但在10-100mg/L范围内对两者的影响差异不大；从镉离子对株高的影响基本与对全株生物量一致，而不同镉离子浓度对根长的生长作用较为复杂．绿豆幼苗地上部分脯氨酸含量均随着镉离子浓度的增大而增大，到100mg／L时脯氨酸含量反而下降．     

拟南芥对镉胁迫的生理响应

研究拟南芥对不同Cd2+浓度处理（0、20、40、60和80 μM）的生理响应，以探讨Cd2+对植物的毒性效应及植物的耐性机理.结果发现，各浓度Cd2+导致拟南芥过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性显著降低（P<0.05）、植物根部细胞DNA出现明显的损伤，拟南芥生物量及根长也显著降低（P<0.05），表明Cd2+对拟南芥体内的生物大分子产生了严重的胁迫效应.叶片光合色素含量随Cd2+浓度的升高而逐渐下降，在60和80 μM时处理效应达到显著水平（P<0.05），表明高Cd2+抑制植物的光合作用.拟南芥体内丙二醛及可溶性蛋白含量随Cd2+浓度的增加明显上升，在60 μM时处理效应显著（P<0.05），表明Cd2+胁迫导致其膜脂过氧化效应.在全部Cd2+处理下，拟南芥体内谷胱甘肽和植物螯合肽的含量均显著上升（P<0.01）；类黄酮、花色素苷等酚类物质也随Cd2+浓度的增加而上升，并在高Cd2+浓度（60和80 μM）下处理效应达到显著水平（P<0.05），表明拟南芥通过积累具有活性氧抗性的次级代谢产物提高其对Cd2+的耐受性.本研究的结果能够为深入研究Cd2+对植物毒害的分子机制以及植物对Cd2+耐性的分子机制提供实验依据.     

龙葵修复不同浓度土壤镉污染研究

通过温室试验，设置不同浓度镉(Cd)处理(0、20、40、80 mg/kg和160 mg/kg),研究龙葵(Solanum nigrum L.)对不同浓度Cd的富集特征和修复性能.结果表明：龙葵对Cd具有较强的耐受性，株高随Cd浓度的增加先升高后降低，生物量无明显变化；龙葵对Cd的富集量随Cd胁迫浓度增大而增加，且主要分布在地上部；不同处理龙葵的富集系数、转运系数和Cd去除率均随处理浓度的提高呈先上升后下降的趋势，在土壤总Cd含量为20 mg/kg时均达到最大.可知，龙葵对土壤Cd污染具有良好的耐受性和吸收、富集能力，对低浓度的Cd污染土壤修复效果较好.     

硒对茶树镉毒害的缓解作用研究

【目的】通过溶液培养试验,探讨硒(Se)对镉(Cd)胁迫下茶树生长和生理特性的影响,为保障茶叶饮用安全和综合开发利用提供参考。【方法】以种植于陕西汉中地区的‘龙井43’茶树为试验材料,采用营养液培养方法,分别进行镉和硒处理试验,包括7个处理,分别为Cd 10 mg/L、Se 0.5 mg/L、Se 1.5 mg/L、Se 3.0 mg/L、Se 0.5 mg/L+Cd 10.0 mg/L、Se 1.5 mg/L +Cd 10.0 mg/L、Se 3.0 mg/L +Cd 10.0 mg/L。测定了不同质量浓度硒处理缓解茶树叶片镉毒害的生理响应,以及茶树叶生物量,茶树叶硒和镉的含量。【结果】与未施加镉和硒的对照相比,单一施镉处理使得茶树叶片的光合色素含量、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酸(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性,以及生物量和可溶性糖、可溶性蛋白含量受到明显抑制,而丙二醛(MDA)和过氧化氢(H₂O₂)含量、渗透调节物质脯胺酸含量明显增加。单一施硒处理条件下,与单一施镉处理对比,上述指标均不同程度得到显著改善,其中1.5 mg/L硒处理下茶树叶片的各项指标改善程度最高。与单一施镉处理相比,在镉和硒的复合处理下,随着硒含量提高,上述各项指标均不同程度得到改善,以Se 1.5 mg/L +Cd 10.0 mg/L复合处理下的各项指标改善程度最高。硒的施加有助于缓解茶树叶片镉的积累。【结论】施加适量的硒在一定程度上可以增加茶树叶片镉诱导产生的抗氧化酶CAT、APX和GPX活性,降低质膜过氧化产物MDA和H₂O₂含量积累,缓解镉对茶树叶片的毒害,并降低对镉的积累。     

铜、锌、镉胁迫下玉米幼苗金属硫蛋白的响应

为研究Zn2+、Cu2+、Cd2+金属离子诱导玉米产生金属硫蛋白,采用实验室溶液培养的方式,通过不同浓度Zn2+、Cu2+、Cd2+(0.05、0.5、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0 mmol/L)胁迫下,采用电感耦合等离子体(ICP-MS)测定玉米叶金属硫蛋白(MT)的诱导合成量。随着金属离子浓度的升高,MT的含量呈现先升高后下降的趋势。锌、铜、镉胁迫浓度分别为8.0、0.05和0.5 mmol/L时,玉米叶片中MT含量最高,当铜、镉离子浓度大于2 mmol/L浓度时,玉米出现了一定程度的死亡。研究结果表明玉米可作为锌、铜、镉污染的标志物。     

Cd2+对小麦渗透性物质含量及籽粒产量的影响

试验以苗期耐Cd2+性较强的新麦21和苗期耐Cd2+性较弱的百农矮抗58为试材,通过大田栽培的方式,研究了Cd2+胁迫对小麦旗叶脯氨酸、旗叶和籽粒的可溶性糖及产量的影响。研究结果表明:低Cd2+浓度促进了脯氨酸在旗叶中积累,高Cd2+浓度在花后10 d以后抑制了脯氨酸的积累,脯氨酸调节作用在低镉胁迫下保证了小麦正常灌浆;Cd2+破坏了小麦碳水化合物代谢途径,抑制了旗叶中可溶性糖的合成,阻碍了旗叶光合同化物往穗部的转运,进而影响了小麦籽粒可溶性糖的积累,苗期耐镉性好的品种在镉胁迫下可溶性糖合成和转运受抑制程度较轻;镉胁迫使小麦减产,其中,耐Cd2+性好的新麦21在产量上受影响比耐Cd2+性差的百农矮抗58轻。     

镉胁迫对烟草营养器官发育及矿物质元素的影响

采用水培试验,利用感应耦合等离子体,研究了不同浓度镉胁迫下烟草(Nicotiana tabacum L.)营养器官发育的变化及镉元素的积累及其对一些矿物质元素含量和分布的影响.结果表明镉胁迫强烈抑制烟草营养器官的生长发育,明显减少烟草植株体内的K、P、Ca等大量元素的含量,且含量随镉处理浓度的增高而减少,同时镉胁迫增加Zn、Fe、Cu、Al等微量元素的含量.在镉Cd 3 mg/L处理时可增加叶片中P、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Al元素的含量,但在Cd 30 mg/L处理时则减少叶片中P、Ca、Mg、Fe、Cu、Al的含量.     

鬼针草对重金属镉的耐受性和抗氧化酶响应特征研究

采用营养液栽培的方式,设置不同浓度Cd(0、20、40、80 mg/L和160 mg/L)胁迫处理,探究不同浓度下鬼针草的生长、耐受能力和抗氧化酶变化特征.结果表明：随Cd胁迫浓度升高,鬼针草生长受抑制加重,株高和生物量显著下降,Cd浓度为20 mg/L时根系耐性系数达最大为0.60,高于该浓度鬼针草生长发育受阻.植株Cd含量随胁迫浓度增加而升高,根部最高含量达1 203.64 mg/kg, Cd1(20 mg/L)处理时Cd富集总量最大,后逐渐减小.抗氧化酶活性(过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)呈现先升后降再升高的趋势,表现出对Cd胁迫的响应过程,其中超氧化物歧化酶活性变化与鬼针草Cd的吸收呈极显著正相关(P<0.01).研究表明鬼针草对Cd有较强吸收能力,适用于有效Cd浓度低于20 mg/L的污染土壤修复.     

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.     

镉胁迫对黄瓜幼苗叶片生理特性的影响

为探讨黄瓜对镉(Cd)污染的耐受机制,选用"津优35号"黄瓜(Cucumis sativus L.)为材料,采用水培方式研究不同浓度(0、10、50、100和500μmol/L)的Cd胁迫对黄瓜幼苗叶片大小、光合色素含量、光合日进程及脯氨酸含量的影响.结果表明:(1)不同浓度的Cd处理均抑制黄瓜幼苗叶片的生长,且这种抑制作用随处理浓度的增大和处理时间的延长更加显著;(2)随着处理浓度的升高,光合色素含量呈现先下降后上升的趋势;(3)Cd胁迫显著抑制了黄瓜幼苗叶片的光合作用,除增大气孔限制值外,其他光合参数均显著降低,且日进程曲线变化趋势变缓,500μmol/L的Cd处理组幼苗"光合午休"特性消失;(4)Cd胁迫条件下,黄瓜幼苗体内脯氨酸含量随着Cd处理浓度的增大而增加..     

镉胁迫对小麦不同生育期活性氧代谢的影响

以不同Cd2+浓度对土培小麦进行处理,分别在拔节、抽穗、灌浆初期以及灌浆中期,分析不同浓度Cd2+胁迫下活性氧及酶促和非酶促抗氧化系统的变化.结果表明,随着小麦生育进程的变化,Cd2+胁迫使O2·－、H2O2和MDA含量增加,且生育前期的增长量明显大于后期;各生育时期的抗氧化酶和抗氧化物也出现不均衡变化：抽穗—拔节期间,SOD活性升高,CAT保持稳定,酶促抗氧化系统对活性氧的清除作用显著;灌浆期后,SOD、CAT活性均比对照有所下降,而抗坏血酸谷胱甘肽氧化还原途径中的APX、GR活性以及AsA、GS     

铜锈环棱螺SOD、CAT对铅、镉单一与复合胁迫的响应

为了探讨铅(Pb)、镉(Cd)单一与复合胁迫对铜锈环棱螺的生理耐受机制,采用胁迫试验,研究了不同质量浓度 Pb(0、0.05、0.1、0.2和0.4 mg/L)、Cd(0、0.005、0.01、0.02和0.04 mg/L)和Pb-Cd混合溶液(0+0、0.05+0.005、0.1+0.01、0.2+0.02和0.4+0.004 mg/L)在不同时期(0、2、4、6、8 d)对铜锈环棱螺过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。研究结果表明:短时间(≤6 d)、低浓度Pb、Cd单一胁迫时,铜锈环棱螺CAT(catalase)与SOD(superoxide dismutase)活性显著升高,但长时间(＞6 d)、高浓度的Pb(0.4 mg/L)、Cd(0.04 mg/L)单一胁迫导致其CAT与SOD活性显著降低。在第8 天时,在Pb、Cd的单一胁迫浓度分别达到0.20 mg/L和0.020 mg/L水平时,CAT与SOD活性达到最大值,但高浓度处理组的酶活性下降。CAT和SOD活性的升高,可以缓解Pb、Cd胁迫对铜锈环棱螺的生物毒性,但其作用范围有一定限度。Pb、Cd复合胁迫下,铜锈环棱螺SOD与CAT活性呈先升后降趋势。两种酶的活性变化贡献顺序为Cd单一胁迫＞Pb-Cd复合胁迫＞Pb单一胁迫,说明Cd毒害作用可能更强,Pb、Cd复合胁迫属于拮抗作用。     

镉对黄瓜幼苗生长的影响

以黄瓜为试验对象,研究了不同镉浓度(0 mg·L-1、0.5 mg·L-1,1 mg·L-1、5 mg·L-1、10 mg·L-1、20mg·L-1、50 mg·L-1和100 mg·L-1)对黄瓜幼苗生长的影响.结果表明:不同浓度的镉对黄瓜种子的萌发几乎没有影响;低浓度镐对幼苗的初期生长有一定的刺激作用,当镉浓度大于等于5 mg·L-1对生物量有较明显的抑制作用;1mg·L-1镉浓度对株高有极显著的刺激作用,随着浓度的增加这种刺激作用减弱,而高浓度的镉对株高产生显著的抑制作用;低浓度的镉对根生长没有显著作用,高浓度的镉对根产生显著的抑制作用;对地上部分和地下部分产生毒害作用的镉浓度均处于5-10mg·L-1之间;高浓度镉处理下,根较茎更敏感;幼苗叶中叶绿素a和叶绿素b的含量随镉浓度的升高先降低再升高,最后又降低;黄瓜叶和茎的丙二醛(MDA)含量变化趋势基本一致,叶较茎对镉胁迫更敏感;不同处理组之间脯氨酸含量变化规律不明显.     

重金属镉、铅胁迫下湿地植物丁香蓼的生理生化特征研究

为了研究乡土湿地植物对重金属污染的生理响应特征,并以此作为乡土植物修复湿地土壤重金属污染的可行性依据,以分布于乐安河上游重金属污染区域的优势湿地植物丁香蓼(Ludwigia prostrata)为研究对象,采用土培实验,设置不同浓度重金属镉、铅及其复合污染胁迫处理各盆栽中的土壤,经历2个不同培养周期后,分别测定不同重金属污染胁迫下丁香蓼的生长状况、叶绿素含量、抗氧化酶活性等指标.研究结果表明:Cd、Pb单因素污染或其复合污染均能抑制丁香蓼的生长,且抑制作用随着各污染物浓度的增加而增强; 无论是Cd、Pb单因素或其双因素污染物对丁香蓼的胁迫均呈显著负相关; 丁香蓼叶片的叶绿素a、b及叶绿素a+b的含量则随着重金属污染物胁迫浓度的增加而呈下降趋势; 重金属Cd、Pb的单因素污染或其复合污染对丁香蓼叶片的超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性的影响表现出不同的趋势.     

蕹菜吸收和积累Cd和Pb能力的品种间差异

 选育和利用在受污染的土壤中可食部位污染物含量达到食品卫生标准的农作物品种,即污染对策品种（pollution safe cultivar, 简称PSC）,是降低污染物经食物链危害人类健康的有效手段。该研究以蕹菜为对象,通过盆栽试验研究了Cd、Pb胁迫下不同蕹菜品种对Cd和Pb吸收积累的差异并探讨了筛选镉、铅污染对策品种（Cd+Pb-PSC）的可行性。结果表明：①与对照相比,无论是Cd还是Pb胁迫,均未引起蕹菜茎叶生物量的显著下降,相反促进了大部分品种茎叶生物量的增加,表明蕹菜对土壤Cd和Pb胁迫有一定的耐性,这可能掩盖土壤受Cd和Pb污染的情况而增加蕹菜受Cd和Pb污染的风险;②在Cd、Pb胁迫下,供试蕹菜品种茎叶Cd、Pb含量品种间差异均达到极显著（P<0.01）,且第一茬与第二茬的茎叶Cd、Pb含量分别呈显著（P<0.05）和极显著（P<0.01）相关;③在供试品种中,有2个品种既是Cd-PSC又是Pb-PSC,可看作Cd+Pb-PSC。这表明蕹菜茎叶吸收积累Cd和Pb的特性具有可再现性,受遗传基因控制,因而选育Cd+Pb-PSC是可行的。     

镉胁迫诱导鲫鱼红细胞的凋亡

分别用质量浓度为0.4、0.8、1.5和3.0 mg/L的Cd2+,对鲫鱼进行24、48、72和96 h的急性染毒实验.取鲫鱼尾部血液制作血涂片,镜检并统计分析细胞凋亡率,研究Cd2+胁迫诱导红细胞的凋亡.结果显示,在Cd2+浓度为0.4～3.0 mg/L的环境下,鲫鱼红细胞的凋亡率与Cd2+浓度、染毒时间之间均存在明显的剂量效应和时间效应关系;鲫鱼红细胞对Cd2+的最大耐受浓度:染毒24 h时,为1.5 mg/L,48 h为0.4 mg/L.说明Cd2+对鲫鱼红细胞的凋亡有较强的诱导作用.     

汞、镉、铅胁迫对油菜的毒害效应

研究了不同浓度(200mg·L-1-500mg·L-1)Hg2+、Cd2+、Pb2+处理对油菜种子萌发、根伸长、叶绿素含量及叶绿素a/b值等指标的影响.结果表明:在Hg2+、Cd2+胁迫下,随着重金属浓度的增加,处理时间的延长,油菜种子的萌发率、根生长速率、叶绿素含量和叶绿素a/b比值持续下降.而低浓度(50mg·L-1-200mg·L-1)的Pb2+对油菜叶绿素合成则具有一定的促进作用,叶绿素含量明显高于对照.在相同浓度条件下,重金属对根伸长的抑制作用大于对种子萌发的抑制.