Cd离子胁迫对菹草叶片几种生理生化指标的影响

1、 最新资料推荐Cd离子胁迫对范草叶片几种生理生化指标的影响Cd2+离子胁迫对惹草生理生化指标的影响华鹏09050313朱静09050311付莹莹09050310 （南京师范大学生命科学学院 05级 3班）摘要：以用不同浓度的Cd2+胁迫处理七天的惹草为材料，测定叶片叶绿素a含量与叶绿素b含量比值、植物细胞浸取液的电导率、MDA 等生理生化指标的变化。发现，叶绿素a含量与叶绿素b含量比值随Cd2+浓度的升高 先是有所升高而后降低；植物细胞提取液的电导率在 5mg/LCd2+浓度下达到最低， 而后上升；MDA值随Cd2+浓度的升高而升高。关键词：Cd2+叶绿素含量相对电导率 MDA Effects

2、 of Cd2+ withdifferent concentration to the hysiological biochemistry targets in leaves of Potamogeton crispus Hua peng Zhu jing Fu yingying Abstract: Take Potamogeton crispus processed by Cd2+with different concentration for 7 days to be the material, determine the physiological biochemistry target

3、s of leaves such as the ratio of the contents of chlorophyll a and b, the relative degree of conductance of vegetablecell distillable liquid ,the change of the value of MDA. The result indicates :The the ratio of the contents of chlorophyll a and b rises first,drops later along with the consistence

4、of Cd2+, the relative degree of conductance of vegetablecell distillable liquid in the 5mg/L Cd2+ solution is the lowest, the value ofMDA rises along with the consistence of Cd2+. Key words: Potamogeton crispus ; Cd2+ ; the relative degree of conductance ; MDA 1 .引言 由于工业生产的迅猛发展以及农田污 灌，大量的有毒重金属离子进入环境

5、.自20世纪五十年代以来， 世界各国因工业发展而带来的环境污染问题层出不穷，并于七十年代达到了空前突出的程度.八大公害事件是20世纪人类遭受的重 大环境灾难，这些多由工业污染造成的悲剧给人们留下了惨痛的记 忆和教训.而在八大公害事件中，1931 1972年发生于日本富山县神 通川流域的痛痛病和1953年发生于日本熊本县水鱼湾渔村的水俣 病都是由食品重金属污染引发的，引起了人们对环境中重金属污染 的关注。据统计，我国仅Cd2+污染农田就超过1. 09104hm2产量和质量， 更为严重的是进一步通过食物链影响人畜健康，因而研究Cd1,而且还有上升的趋势，蔬菜区遭受重金属污染后，不但严重影响蔬 菜的

6、2+污染对植物的影响具有重要的理论和实践意义.有关Cd2+污 染对植物生长的危害，国内外都进行了较为广泛的研究，目前的研 究多集中在探讨对重金属的吸收、积累、生长发育、光合作用及呼吸等方面2+作为胁迫因子，以范草为实验材料，研究了 Cd2+污 染提供一些依据.2, 本文以Cd2+对光合色素、膜透性、膜脂最新资料推荐过氧化程度的影响为早期诊断 Cd2.材料与方法2.1 材料及处理范草Potamogeton crispus L. 别名虾藻， 眼子菜科眼子菜属。为世界广布种，我国产于南北各省。多年生沉水草本。叶呈半透明的铜绿色，起皱卷曲。花小不明显， 深红色或黄色，夏季开于水面。生长于深度小于90c

7、m的水渠、 水沟、池塘及缓流河水中。喜温暖， 耐寒； 全日照，水体要求微酸至中性。采自江苏南京，生长正常后依次性施入 CdCl2 ,使培养液中Cd以纯Cd计的浓度梯度为0 , 5 , 5 , 10 , 10, 20, 20mg/L.处 理后第7天取相同叶位的叶片，蒸储水洗净，揩干，进行测定。2测量方法叶绿素含量测定：分光光度法3,单位为mg/g FW 7 8细胞膜的透性：电导仪法植物组织膜脂过氧化：MDA 法3.实验结果3. 1 外部形态 以5mg/L为例：用Cd2+处理三天，与对照组相比，茎局部出现少量黑色斑点，但总体叶片2+处理五天，叶中也出现黑褐色斑点，叶片色暗。七天后， 叶片呈翠绿色，

8、生长旺盛。用Cd暗黄色。2 叶绿 素含量 Cb/Ca00. 511.522.530mg/L5mg/L10mg/L20mg/L图1 Cd2+胁迫对叶绿素 a/b 比值的影响随着胁迫离子浓度的不断增加，叶绿素含量先是有所增加再线形下降，有所增加的原因是低浓度的镉离子引起植物抗性的加强， 而致使叶绿素浓度的少量增加。但随镉离子浓度的上升，胁迫作用逐渐加强导致叶绿素含量的降低。3. 3细胞膜的透性植物受到逆境影响时，细胞膜的结构受到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，致使植物细胞 浸提掖的电导率增大，如图2。在2025 C恒温下测定溶液电导度 S1 ,放入100 C沸水中 15min,冷却后测

9、其电导率S2。相对电导度（L） = （S1-空白电导度）/ （S2-空白电导度）00.050. 10. 150. 20. 25 相对电导率（L）0. 30. 350510152025 二价镉 离子胁迫浓度 mg/L 图 2 Cd2+胁迫对膜透性的影响 图3 Cd2+胁迫对MAD含量的影响3. 4 组织膜脂过氧化 提取 MDA后， 与TBA于沸水中反应15min , 离心， 分别测其532nm, 600nm, 450nm波长下的OD值， 结果如图3。MDA 浓度=6. 45 （A532-A600） -0. 56A450MDA含量=8丫*10-3 4.讨论Cd2+是毒性较强的重金属元素，01 mg

10、/L处理浓度即可引起 细胞代谢的紊乱和结构损伤3。对植物而言，Cd离子毒害的主要机制在于它对细胞内蛋白质和 核酸等重要的生物大分子上的航基 （-SH）具强大的亲合力，对磷酸 盐功能团等其他侧链也显示出亲和力，且易于移动，往往集中在生最新资料推荐长旺盛的部位，显示其敏感的毒害损伤作用。叶片褪绿是植物受重金属毒害后出现的普遍现象 4。原因之一可能是重金属离子被植物吸收后，细胞内的重金属离 子作用于叶绿素生物合成途径的几种酶（原叶绿素酯还原酶、-氨基 乙酰丙酸合成酶和胆色素原脱氨酶）的肽链中富含SH的部分，改变 了它们的正常构型，抑制了酶的活性和阻碍了叶绿素的合成5。原因之二可能是重金属胁迫条件下活

11、性氧自由基作用 ，主要是强 反应性的OH所致在正常情况下，植物细胞膜对维持细胞的微环境 和正常的代谢起着重要的作用。当植物细胞6。受到逆境的影响时，细胞膜的结构遭到破坏， 膜透性增大，从 而使细胞内的电解质外渗，植细胞膜对维持细胞的微环境和正常的代谢起着重要的作用。当植物细胞受到逆境的影响时，细胞膜的结构遭到破坏，膜透性增大，从而使细胞内的电解质外渗，以致植物细胞浸提液的电导率增大。将受到胁迫的植物组织浸入去离子水中，由于渗透势的存在，导致植物细胞内电解质大量外渗，伤害越严重， 外渗的越多， 水的电导率也增加。可以通过电导仪测出叶片浸提液的电导率。由图4可得，镉离子浓度越大， 浸提液的电导率增

12、大。因为植物受到的胁迫越大， 细胞膜结构破坏得越厉害， 膜透性 增加，电解质外渗增多。植物器官在逆境下遭受伤害时，细胞中产生超氧阴离子自由基和羟基自由基，诱导膜脂中的不饱和脂肪酸发生过氧化作用。丙二醛(MDA是膜脂过氧化的最终分解产物.MDA作为常用的 膜脂过氧化指标其含量可以反映植物遭受重金属伤害的程度。在酸性和高温条件下， 可以与硫代巴比妥酸反应生成红棕色的三 甲川，其最大吸收波长在532nm,可以用分光光度法测定其含量。由图5中可以看出，MDA的含量随着Cd离子浓度的增加而大 大增加。表明了细胞对防止有害物质的进入的能力下降。说明浓度越大，对植物的伤害越大。00. 0050. 010.

13、0150. 020. 0250. 030. 0350510152025二价镉离子胁迫浓度mg/LMD的量umol/gFW总的来说，重金属离子对植 物的伤害是巨大的，明显体现在光合叶绿素的含量、相对电导2+是毒性较强的重金属元素，0 1 mg/L 处理浓度即可引起细胞3。对植物而言，Cd离子毒害的主要机制在于它对细胞内蛋白质和 核率、及膜透性上。这是因为Cd代谢的紊乱和结构损伤酸等重要的生物大分子上的 航基(-SH)具强大的亲合力，对磷酸盐功能团等其他侧链也显示出 亲和力，且易于移动，往往集中在生长旺盛的部位，显示其敏感的 毒害损伤作用。最新资料推荐随着重金属离子的浓度增加，光合叶绿素的含量降低

14、，相对电导率大大增加，膜透性增加。加快叶片的衰老和死亡。参考文献1 Qin TC（秦天才），Wu YS（吴玉树）.Effects of cadmium, lead single and combination pollution on the contents of abscorbic acid inBrassica ChinensisL. Chinese Journal ofEcology（ 生态学杂志）.1997, 16（3） : 3134 2 Qin TC（秦天才）,Wu YS（ 吴玉树）,WangHX（王焕校）.Effect of cadmium, lead and their int

15、eractions on the physiological and bio-chemical characteristics ofBrassica Chinensis. Acta Ecologica Sinica（生态学报）.1994, 14（1） : 46501152 期任安芝等：铭、镉、铅胁迫对青菜叶片几种生理生化指标的影响3徐勤松，施国新，杜开和.2019.镉胁迫对水车前叶片抗氧化酶系 统和亚显微结构的影响J.农村生态环境，17（2） :3034 4 孙赛 初，王焕校，李启任.1985.水生维管束植物受镉污染后的生理变 化及受害机制初探J.植物生理学报,11（2） :113121. 5Somashekaraiah B V, Padmaja, K, Prasad, R K. 1992. Phyto-toxicity of Cadmiumions on germin