節(jié)節(jié)草對Cu毒害的響應及耐性機制的初步研究.pdf

1、當土壤重金屬離子濃度超過植物生長的極限時，就會對植物產生毒害作用，干擾植物體內一系列生理生化過程，導致系統代謝紊亂，最終影響植物的生長、發(fā)育和繁殖。但是，有不少種類的植物仍可在高濃度重金屬離子環(huán)境中完成其生活史，表現出較強的重金屬抵御能力。因此，發(fā)現新型耐性種，并研究耐性植物的重金屬抗性及其機理，是當今環(huán)境污染生態(tài)學領域的研究熱點及重點之一。
　　本文實地調查了安徽省銅陵市獅子山銅尾礦庫的植被定居狀況，研究發(fā)現，銅尾礦廢棄地土壤理

2、化性質惡劣、肥力貧瘠，定居物種單一，群落結構簡單，優(yōu)勢物種主要集中于一些禾本科、菊科、豆科的少數植物及木賊科的節(jié)節(jié)草等，其中有關節(jié)節(jié)草的耐銅性少見報道。因此，以節(jié)節(jié)草為材料，進一步結合室內盆栽實驗，研究發(fā)現：多年生草本蕨類植物的節(jié)節(jié)草是一種耐銅毒害能力較高的物種。低濃度Cu污染（500mg.kg-1）對節(jié)節(jié)草傷害不明顯，且對它的生長發(fā)育具有一定的促進作用；而在高濃度Cu（1000~3000 mg.kg-1）脅迫下節(jié)節(jié)草受銅毒害較為嚴重。

3、主要表現為：（1）產生大量的活性氧（ROS），損害植物細胞質膜系統，破壞細胞結構及主要細胞器功能，干擾植物體內一系列的生理代謝活動，近而嚴重威脅了植物的正常生長發(fā)育；（2）嚴重影響了節(jié)節(jié)草孢子的數量與質量，對節(jié)節(jié)草的繁殖能力造成了一定的威脅。此外，研究發(fā)現：銅對節(jié)節(jié)草的毒害具有明顯的階段性及種群間差異性。其中，幼苗期和繁殖期的節(jié)節(jié)草受Cu毒害程度相對大于其生長發(fā)育期；高濃度Cu污染種群的耐性較非污染區(qū)強。
　　在長期的進化過程中，

4、節(jié)節(jié)草形成了一系列的抗Cu污染的機制，主要有：（1）抗氧化系統的加強。尤其是SOD與POD酶活性的升高，能有效清除植物體內積累的活性氧自由基，減少植物的損傷；（2）節(jié)節(jié)草對Cu具有明顯的根際截留和細胞壁沉積作用，大大降低了Cu在植物體內的轉運能力；（3）進入節(jié)節(jié)草體內的Cu，多數可與其體內某些物質相結合，形成活性較低的難溶性化合物，顯著地降低了Cu對植物的毒性。
　　蕨類植物節(jié)節(jié)草對Cu毒害的響應及其耐性機理的研究，為利用節(jié)節(jié)草有