Cd、Pb及其復(fù)合污染脅迫對羊蹄生長和生理特性的影響.pdf

1、鉛、鎘在我們生活中普遍存在，因此鉛、鎘的污染問題不容忽視。為研究Pb、Cd脅迫對植物生長發(fā)育及生理特性造成的影響，探討植物在Pb、Cd脅迫下的適應(yīng)機(jī)制，本研究選取雜草羊蹄（Rumex japonicus Houtt.）作為實(shí)驗(yàn)材料，采用野外現(xiàn)場調(diào)查方法及室內(nèi)盆栽實(shí)驗(yàn)方法，研究了不同濃度重金屬Cd、Pb脅迫下羊蹄的生理生化效應(yīng)及植株不同部位對重金屬的吸收特性，以期揭示重金屬Cd、Pb對羊蹄的毒害機(jī)制，及其對重金屬脅迫的反應(yīng)機(jī)制，探討并評價(jià)

2、羊蹄用于植物修復(fù)的潛力與現(xiàn)實(shí)可行性。研究結(jié)果如下：
　　1.羊蹄對重金屬Pb、Cd有一定的積累能力，且抑制羊蹄的生長。除Pb最高脅迫濃度1000 mg/kg外，羊蹄的株高、鮮重及根長均隨Cd、Pb單因素或其雙因素復(fù)合脅迫濃度的增加及脅迫時(shí)間的延長而顯著下降，且Cd、Pb復(fù)合脅迫的抑制作用大于各單因素脅迫。Cd、Pb單因素及復(fù)合脅迫下，羊蹄各部位Cd、Pb含量均隨著脅迫濃度的增加而增加，且在高濃度脅迫下羊蹄地下部的重金屬含量高于地上

3、部，羊蹄所吸收的重金屬絕大部分均沉積在根中。在Cd、Pb復(fù)合脅迫下，Cd對Pb的效應(yīng)表現(xiàn)為Cd能促進(jìn)羊蹄對Pb的吸收。
　　2.長時(shí)間高濃度重金屬脅迫會(huì)抑制羊蹄的光合代謝過程。隨著脅迫濃度增加及脅迫時(shí)間延長，羊蹄的葉綠素a、葉綠素b、總?cè)~綠素含量均先下降后上升，但均較對照組有所下降。除脅迫時(shí)間至42d，Pb最高脅迫濃度1000 mg/kg外，隨著Pb、Cd單因素及其復(fù)合脅迫濃度的升高，羊蹄葉綠素?zé)晒鈪?shù)初始熒光Fo和穩(wěn)態(tài)下非光化學(xué)

4、猝滅系數(shù)NPQLss均有所上升，最大熒光Fm，可變熒光Fv，潛在活性Fv/Fo等熒光指標(biāo)均有所下降，說明Cd、Pb脅迫對羊蹄的PSII反應(yīng)中心（光系統(tǒng)II反應(yīng)中心）有一定破壞，且在短時(shí)間脅迫21d，Pb單因素脅迫對PSII的影響最小。隨著Cd、Pb低濃度ρ(Pb2+)<800 mg/kg）及Pb、Cd復(fù)合脅迫濃度增加及脅迫時(shí)間延長，羊蹄葉片的凈光合速率Pn、氣孔導(dǎo)度Gs和蒸騰速率Tr都減少，而胞間二氧化碳濃度Ci的變化趨勢相反，說明羊蹄

5、在Cd、低濃度脅迫Pb脅迫及Pb、Cd復(fù)合脅迫下，光合能力的下降主要是非氣孔原因?qū)е?，在單因素Pb較高濃度（ρ(Pb2+)>800 mg/kg），氣孔導(dǎo)度起主要作用。
　　3.長時(shí)間高濃度重金屬脅迫會(huì)破壞羊蹄體內(nèi)的正常生理反應(yīng)。羊蹄丙二醛和可溶性糖含量均隨著Cd單因素及復(fù)合脅迫濃度增加及時(shí)間的延長而增加，并與Pb單因素脅迫呈負(fù)線性關(guān)系，表明羊蹄在Pb單因素脅迫下有較強(qiáng)的自我修復(fù)能力。培養(yǎng)至42d，Cd+Pb復(fù)合脅迫濃度ρ(Cd2+

6、）+ρ(Pb2+)分別為(5+100) mg/kg、(10+200) mg/kg時(shí)，植物清除活性氧自由基的能力和修復(fù)氧傷害的能力被誘導(dǎo)后加強(qiáng)，羊蹄丙二醛含量均低于對照組，隨著脅迫濃度的增加，植物的自我調(diào)控能力減弱，Cd+Pb復(fù)合脅迫濃度ρ(Cd2+）+ρ(Pb2+)高于(10+200) mg/kg時(shí)，羊蹄可溶性糖含量均較21 d的少。Pb、Cd單因素及其復(fù)合脅迫對可溶性蛋白根系活力有抑制作用，隨著脅迫濃度的增加和時(shí)間的延長，羊蹄的可溶性