Pb、Cd污染脅迫對(duì)三種蘚類植物的毒理學(xué)效應(yīng)比較研究.pdf

1、隨著社會(huì)生產(chǎn)力的迅猛發(fā)展，重金屬污染日益加劇，過量的重金屬在植物的根、莖、葉及果實(shí)中大量累積，不僅嚴(yán)重影響了植物的生長(zhǎng)發(fā)育，并可通過食物鏈直接危害人類的健康和生命。因此，重金屬污染對(duì)植物體的傷害機(jī)理及抗性機(jī)理的研究非常重要。苔蘚植物以其特有的生物學(xué)特性，已經(jīng)被全世界公認(rèn)為環(huán)境污染指示植物，特別是大氣重金屬污染指示植物。除此以外，苔蘚植物的發(fā)育過程和構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，更適合于研究重金屬污染對(duì)植物體生長(zhǎng)發(fā)育、生理生化、超微結(jié)構(gòu)和基因水平的毒害機(jī)

2、理。本文采用室內(nèi)模擬培養(yǎng)、生理生化測(cè)定、顯微觀察等實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)三種蘚（尖葉擬船葉蘚Dolichomitriopsisdiversiformis、濕地葡燈蘚Plagiomniumacutum和匍枝青蘚Brachytheciumprocumbens）在Pb、Cd污染脅迫下體內(nèi)Pb、Cd的累積量、光合色素含量、細(xì)胞傷害率、抗氧化酶活性的變化等方面進(jìn)行了研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： 1.在遭受Pb、Cd脅迫后，蘚類植物最直觀的受害癥狀就是植株體

3、自上而下逐漸失綠變黃，且隨著重金屬脅迫濃度的提高和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，其受害程度加重。對(duì)其外部傷害癥狀的觀察結(jié)果顯示，尖葉擬船葉蘚傷害癥狀最輕，濕地葡燈蘚次之，匍枝青蘚的傷害癥狀最為嚴(yán)重。葉細(xì)胞傷害率的統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示出與外部傷害癥狀的一致性。 2.三種蘚類植物在不同濃度的Pb、Cd溶液脅迫處理下，其總?cè)~綠素含量表現(xiàn)出比較一致的變化趨勢(shì)，即低濃度Pb、Cd脅迫對(duì)總?cè)~綠素含量的影響不大，而高濃度Pb、Cd脅迫顯著降低總?cè)~綠素含量。3種受試

4、蘚中以匍枝青蘚的總?cè)~綠素含量降低最為明顯。在低濃度Pb、Cd脅迫下，3種蘚類植物的葉綠素a/b值無顯著變化，在高濃度Pb、Cd脅迫下，葉綠素a/b值除了尖葉擬船葉蘚在Pb脅迫下急劇升高之外，其余均表現(xiàn)為急劇的下降，下降的幅度以匍枝青蘚最大。3種受試植物的類胡蘿卜素含量均隨Pb、Cd脅迫濃度的上升而下降，Pb脅迫下，其下降的幅度變化情況為：濕地葡燈蘚>匍枝青蘚>尖葉擬船葉蘚；Cd脅迫下，下降的幅度變化情況為：匍枝青蘚>濕地葡燈蘚>尖葉擬船

5、葉蘚。 3.在不同濃度的Pb、Cd溶液脅迫處理下，SOD、POD、CAT對(duì)活性氧的清除均發(fā)揮了作用，其中，SOD對(duì)Pb、Cd脅迫的反應(yīng)比POD和CAT相對(duì)要敏感，其應(yīng)急性上升的幅度大于POD和CAT。3種受試蘚類植物中，以尖葉擬船葉蘚的SOD應(yīng)急性上升的幅度最大，活性最強(qiáng)，濕地葡燈蘚次之，匍枝青蘚的SOD變化幅度最小。 4.3種蘚類植物對(duì)Pb和Cd都表現(xiàn)出很強(qiáng)的富集能力，3種蘚類植物對(duì)Pb的富集量要顯著高于Cd；另外，3

6、種蘚類植物對(duì)Pb和Cd的累積量表現(xiàn)出很明顯的種間差異，尖葉擬船葉蘚對(duì)Pb和Cd的富集能力最強(qiáng)，濕地葡燈蘚次之，匍枝青蘚對(duì)Pb和Cd的富集能力最弱。 5.結(jié)合3種蘚類植物在Pb、Cd污染脅迫下其外部傷害癥狀、細(xì)胞傷害率、光合色素含量、SOD酶活性等的研究結(jié)果，可以說明3種蘚類植物對(duì)Pb、Cd污染的抗性大小順序?yàn)椋杭馊~擬船葉蘚>濕地匍燈蘚>匍枝青蘚。同時(shí)，聯(lián)系Pb、Cd在3種蘚類植物體內(nèi)的積累情況得知三種蘚類植物的抗性強(qiáng)弱與其體內(nèi)重