油菜、豌豆對銫和鍶的積累特性及生理響應.pdf

1、隨著科技的迅速發(fā)展,人們對金屬銫、鍶的功能學研究有了新的突破,銫、鍶在科技、工業(yè)和人們日常生活中所扮演的角色越來越重要。伴隨對銫、鍶的開發(fā)利用,銫、鍶對環(huán)境的影響已引起廣泛關注。銫、鉻是核工業(yè)中最重要的反應原料。日本福島核電站事故中,方圓30平方公里內的水體和土壤中均檢測到大劑量的放射性銫和放射性鍶,一度引起巨大的恐慌。我國積極倡導核能的和平利用,但在核工業(yè)基地尤其是銫礦、鍶礦開采地,銫、鍶對環(huán)境污染存在著較大的隱患。已有文獻報道,在細

2、胞水平上,高濃度的銫和鍶能夠誘發(fā)細胞膜脂質過氧化作用;在生物大分子水平,高濃度的銫和鍶能夠改變植物體內多種酶的構象,導致其失活;但在植物個體水平上關于銫和鍶的植物吸收、富集、遷移及其對植物生長與代謝影響的研究,鮮有報道。
　　 本文以以豌豆和油菜為試材,以氯化銫(CsCl)和氯化鍶(SrCl2)的金屬鹽作為處理因素,設計為銫、鍶單因素處理及銫、鍶、鎘復合處理[其中鎘鹽(CdCl2)處理作為陽性對照處理因素],采用盆栽技術模擬受金

3、屬污染的土壤環(huán)境,測定分析在不同生長時期(20d、30d、45d)豌豆對銫、鍶的吸收量,研究豌豆對銫、鍶的積累特征;采用室內人工光照條件溶液培養(yǎng)幼苗(5d、7d、9d)的方法,通過測試分析油菜、豌豆種子萌發(fā)特性,幼苗抗氧化酶系統(tǒng)變化,幼根總DNA量變及DNA電泳圖譜,研究銫、鍶單因素處理及復合處理對油菜、豌豆萌發(fā)、生長、代謝的影響及DNA結構變化,為篩選銫、鍶富集植物及其耐受機制的研究提供理論和實踐依據。
　　 主要研究結果如下

4、:
　　 (1)CsCl、SrCl2單因素處理盆栽實驗體系中,豌豆對銫的積累主要集中在地下部分,生長30d時積累量最高,積累量隨著CsCl在土壤中添加含量增加而增高;豌豆對鍶的積累主要集中在地上部分;復合處理盆栽實驗體系中,豌豆對銫和鍶的積累量與單因素實驗相比,均有所提高。
　　 (2)在人工光照條件下,單因素CsCl和處理均都能對油菜、豌豆種子的萌發(fā)以及幼苗的抗氧化代謝產生影響。p(CsCl)640mg·L-1和較高濃

5、度復合處理(處理C5、C6)抑制油菜種子萌發(fā)和幼苗根的生長,也抑制豌豆幼苗根的生長,導致豌豆幼苗活力指數降低:單因素CsCl和SrCl2處理均能提高油菜和豌豆SOD、POD、CAT三種酶的活性,高濃度復合處理(處理C6)時該三種酶活性均出現(xiàn)不同程度的下降。對O2-、H2O2及MDA含量的測定分析表明,單因素處理和復合處理下,O2-、H2O2及MDA含量都隨CsCl、SrCl2處理濃度的增加而增加;對脯氨酸含量的測定分析表明,油菜和豌豆幼

6、苗在處理5d時脯氨酸含量最高,隨著處理時間的延長,其含量逐步降低。
　　 (3)單因素CsCl處理下,油菜幼根中DNA與蛋白質發(fā)生的交聯(lián)作用并不明顯;,當p(CsCl)640mg·L-1時,豌豆幼根DNA與蛋白質發(fā)生了一定程度交聯(lián),在復合處理組中,CdCl2能促進CsCl和SrCl2所引起的DNA與蛋白質相互交聯(lián)的作用;較低濃度的單因素CsCl能夠引起油菜和豌豆幼根DNA發(fā)生鏈間交聯(lián),而高濃度的單因素CsCl則能直接引起其DNA