多環(huán)芳烴污染對植物酶活性的影響研究.pdf

1、目前，有機(jī)污染問題嚴(yán)重，防治和修復(fù)多環(huán)芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons, PAHs)污染、保障農(nóng)產(chǎn)品安全、實現(xiàn)土壤資源的可持續(xù)利用，已成為環(huán)境領(lǐng)域的一個研究熱點。其中，酶在生物修復(fù)和植物代謝PAHs中有重要作用，研究PAHs對植物酶的影響，將為探索植物代謝PAHs機(jī)理奠定基礎(chǔ)，為針對性地擬訂經(jīng)濟(jì)高效的土壤有機(jī)污染防治和修復(fù)的實用技術(shù)提供基礎(chǔ)依據(jù)。
　　 本文以萘、苊、菲和芘為PAHs代表物，

2、以黑麥草(Lolium multiflorum Lam)、高羊茅(Festuca elata Keng)、三葉草(Trifolium repens L.)為供試植物，盆栽實驗與實驗室模擬相結(jié)合，研究了PAHs對植物不同部位多酚氧化酶(phenol oxidase, PPO)和過氧化物酶(peroxidase, POD)的影響；探討了PAHs對植物酶亞細(xì)胞分布的影響；分析了PAHs對植物酶的體外誘導(dǎo)效應(yīng)。取得的主要創(chuàng)新性成果如下：

3、　　 (1)研究了PAHs污染下黑麥草體內(nèi)POD和PPO的響應(yīng)。結(jié)果表明，菲處理濃度為0～1.8mg·L-1，144h后，黑麥草根和莖葉中POD、PPO活性均隨菲處理濃度的增加先升高后降低；表明低菲污染可激發(fā)供試植物酶活性，高污染則對酶活有抑制作用。萘、菲或芘處理后，植物不同部位酶的表達(dá)存在差異，黑麥草根中POD活性整體上高于莖葉，而莖葉中PPO活性則高于根。黑麥草根或莖葉中POD、PPO對供試三種PAHs的敏感性響應(yīng)順序為萘＜菲＜芘

4、，與污染物自身毒性強(qiáng)弱順序一致。
　　 (2)研究了PAHs污染下高羊茅體內(nèi)PPO的亞細(xì)胞分布規(guī)律。結(jié)果表明，PAHs脅迫下，高羊茅莖葉和根部多酚氧化酶活力主要集中在細(xì)胞可溶部分，其PPO活力占總活力的78.5％～86.6％；細(xì)胞壁亦有一定分布，占總酶活的11.5％～20.3％;細(xì)胞器中分布最少，為0.7％～2.6％。高羊茅莖葉細(xì)胞壁、細(xì)胞器、細(xì)胞液PPO以及莖葉總PPO對三種PAHs的敏感性順序一致，均為萘＜菲＜芘，這與污染物

5、自身毒性強(qiáng)弱順序一致；同時，當(dāng)菲濃度增大時，PPO趨向細(xì)胞壁分布。
　　 (3)采用實驗室模擬試驗方法，研究了苊和芘對三葉草莖葉PPO的體外誘導(dǎo)效應(yīng)。結(jié)果表明，苊處理濃度為0～39.68mg·L-1，三葉草莖葉PPO活力隨污染濃度增大而持續(xù)升高，表現(xiàn)為誘導(dǎo)效應(yīng)；芘濃度為0～0.16mg·L-1,PPO活力隨其濃度增大先升高后降低，表現(xiàn)為先誘導(dǎo)后抑制；三葉草莖葉PPO對苊、芘的體外污染的敏感性響應(yīng)順序為苊＜＜芘，與其自身毒性順序一