濕地植物紅蛋對(duì)重金屬鎘的解毒機(jī)制研究.pdf

1、由于生存環(huán)境的差異，濕地植物形成了不同于旱生植物的重金屬耐性機(jī)制。濕地植物紅蛋對(duì)重金屬Cd具有較強(qiáng)的吸收和富集能力，但是其解毒機(jī)理尚未明確。本文以水培試驗(yàn)，研究紅蛋植物對(duì)Cd吸收累積特性及其解毒機(jī)制機(jī)理。通過測(cè)定Cd處理下植株根部和葉片中的抗壞血酸(AsA)、還原型谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巰基(NPT)及植物螯合肽(PCs)含量的變化，探索紅蛋植物體內(nèi)的可能解毒機(jī)制;采用透射電鏡觀察Cd處理下紅蛋根及葉片的亞細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)，研究植株累積

2、鎘的特性;同時(shí)，通過測(cè)定紅蛋根系分泌有機(jī)酸的種類及含量，探究有機(jī)酸對(duì)植株吸收、轉(zhuǎn)運(yùn)及累積鎘的影響。研究結(jié)果如下:
　　 1、無論是否存在鎘脅迫，紅蛋植物葉片中的AsA均高于根系。與空白對(duì)照相比，鎘脅迫下，植株根系和葉片中AsA的含量均顯著增加。并且根系中ASA含量隨著鎘濃度的增加而增加，其中5、15 mg L-1Cd處理下根系A(chǔ)sA的含量分別是對(duì)照處理的2.39、4.02倍。
　　 2、在無鎘脅迫的紅蛋體內(nèi)，葉片中GSH

3、的含量高于根部，在5 mg L-1Cd（低鎘）脅迫下，根中的GSH含量迅速增加，是CK處理的36.05倍;15 mg L-1Cd（高鎘）脅迫下，葉片中的GSH含量顯著提高，比5mg L-1Cd處理下的葉片GSH增加了54.12％。而在根中GSH的含量基本上是和鎘處理濃度呈正相關(guān)，高鎘處理植株根部的GSH含量是低鎘處理的3.16倍。
　　 3、植株體內(nèi)的NPT含量與GSH具相同的變化趨勢(shì)，且在根和葉中的分布情況也大致相同。在對(duì)照處

4、理中，紅蛋植株P(guān)Cs的含量很低，鎘脅迫下，葉片中的PCs含量顯著增加。在根部，低鎘和高鎘處理中的PCs含量差異顯著，分別是對(duì)照處理的26.49倍和118.65倍。可見在紅蛋植物體內(nèi)，GSH、NPT、PCs的含量一個(gè)共同特點(diǎn)，即高鎘脅迫下根中的含量是低鎘脅迫下根中的3倍左右。
　　 4、通過透射電鏡觀察，紅蛋可將Cd區(qū)隔在液泡和細(xì)胞壁中來減輕Cd對(duì)植株的毒害。鎘處理下，植株根細(xì)胞中的細(xì)胞膜、細(xì)胞核、線粒體、高爾基體等細(xì)胞器都有不同

5、程度的損傷，但對(duì)葉片細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的損傷不是很明顯。
　　 5、紅蛋根系可以分泌草酸、檸檬酸、酒石酸、丁二酸和乙酸5種低分子有機(jī)酸，其中草酸和檸檬酸的分泌量隨鎘濃度的增加而增加，在5 mg L-1Cd處理下，根系分泌的草酸和檸檬酸分泌量達(dá)到了12.57、12.77 mg g-1FW。外源草酸或檸檬酸的加入均不同程度地增加了紅蛋對(duì)Cd的耐性，表現(xiàn)在生物量增加，根部的鎘含量提高，影響大小依次為草酸＞1/2（草酸+檸檬酸）＞檸檬酸，其中