1、 最新資料推薦Cd離子脅迫對范草葉片幾種生理生化指標的影響Cd2+離子脅迫對惹草生理生化指標的影響華鵬09050313朱靜09050311付瑩瑩09050310 （南京師范大學生命科學學院 05級 3班）摘要：以用不同濃度的Cd2+脅迫處理七天的惹草為材料，測定葉片葉綠素a含量與葉綠素b含量比值、植物細胞浸取液的電導率、MDA 等生理生化指標的變化。發(fā)現(xiàn)，葉綠素a含量與葉綠素b含量比值隨Cd2+濃度的升高 先是有所升高而后降低；植物細胞提取液的電導率在 5mg/LCd2+濃度下達到最低， 而后上升；MDA值隨Cd2+濃度的升高而升高。關鍵詞：Cd2+葉綠素含量相對電導率 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 由于工業(yè)生產的迅猛發(fā)展以及農田污 灌，大量的有毒重金屬離子進入環(huán)境

5、.自20世紀五十年代以來， 世界各國因工業(yè)發(fā)展而帶來的環(huán)境污染問題層出不窮，并于七十年代達到了空前突出的程度.八大公害事件是20世紀人類遭受的重 大環(huán)境災難，這些多由工業(yè)污染造成的悲劇給人們留下了慘痛的記 憶和教訓.而在八大公害事件中，1931 1972年發(fā)生于日本富山縣神 通川流域的痛痛病和1953年發(fā)生于日本熊本縣水魚灣漁村的水俁 病都是由食品重金屬污染引發(fā)的，引起了人們對環(huán)境中重金屬污染 的關注。據統(tǒng)計，我國僅Cd2+污染農田就超過1. 09104hm2產量和質量， 更為嚴重的是進一步通過食物鏈影響人畜健康，因而研究Cd1,而且還有上升的趨勢，蔬菜區(qū)遭受重金屬污染后，不但嚴重影響蔬 菜的

6、2+污染對植物的影響具有重要的理論和實踐意義.有關Cd2+污 染對植物生長的危害，國內外都進行了較為廣泛的研究，目前的研 究多集中在探討對重金屬的吸收、積累、生長發(fā)育、光合作用及呼吸等方面2+作為脅迫因子，以范草為實驗材料，研究了 Cd2+污 染提供一些依據.2, 本文以Cd2+對光合色素、膜透性、膜脂最新資料推薦過氧化程度的影響為早期診斷 Cd2.材料與方法2.1 材料及處理范草Potamogeton crispus L. 別名蝦藻， 眼子菜科眼子菜屬。為世界廣布種，我國產于南北各省。多年生沉水草本。葉呈半透明的銅綠色，起皺卷曲?；ㄐ〔幻黠@， 深紅色或黃色，夏季開于水面。生長于深度小于90c

7、m的水渠、 水溝、池塘及緩流河水中。喜溫暖， 耐寒； 全日照，水體要求微酸至中性。采自江蘇南京，生長正常后依次性施入 CdCl2 ,使培養(yǎng)液中Cd以純Cd計的濃度梯度為0 , 5 , 5 , 10 , 10, 20, 20mg/L.處 理后第7天取相同葉位的葉片，蒸儲水洗凈，揩干，進行測定。2測量方法葉綠素含量測定：分光光度法3,單位為mg/g FW 7 8細胞膜的透性：電導儀法植物組織膜脂過氧化：MDA 法3.實驗結果3. 1 外部形態(tài) 以5mg/L為例：用Cd2+處理三天，與對照組相比，莖局部出現(xiàn)少量黑色斑點，但總體葉片2+處理五天，葉中也出現(xiàn)黑褐色斑點，葉片色暗。七天后， 葉片呈翠綠色，

8、生長旺盛。用Cd暗黃色。2 葉綠 素含量 Cb/Ca00. 511.522.530mg/L5mg/L10mg/L20mg/L圖1 Cd2+脅迫對葉綠素 a/b 比值的影響隨著脅迫離子濃度的不斷增加，葉綠素含量先是有所增加再線形下降，有所增加的原因是低濃度的鎘離子引起植物抗性的加強， 而致使葉綠素濃度的少量增加。但隨鎘離子濃度的上升，脅迫作用逐漸加強導致葉綠素含量的降低。3. 3細胞膜的透性植物受到逆境影響時，細胞膜的結構受到破壞，膜透性增大，從而使細胞內的電解質外滲，致使植物細胞 浸提掖的電導率增大，如圖2。在2025 C恒溫下測定溶液電導度 S1 ,放入100 C沸水中 15min,冷卻后測

9、其電導率S2。相對電導度（L） = （S1-空白電導度）/ （S2-空白電導度）00.050. 10. 150. 20. 25 相對電導率（L）0. 30. 350510152025 二價鎘 離子脅迫濃度 mg/L 圖 2 Cd2+脅迫對膜透性的影響 圖3 Cd2+脅迫對MAD含量的影響3. 4 組織膜脂過氧化 提取 MDA后， 與TBA于沸水中反應15min , 離心， 分別測其532nm, 600nm, 450nm波長下的OD值， 結果如圖3。MDA 濃度=6. 45 （A532-A600） -0. 56A450MDA含量=8丫*10-3 4.討論Cd2+是毒性較強的重金屬元素，01 mg

10、/L處理濃度即可引起 細胞代謝的紊亂和結構損傷3。對植物而言，Cd離子毒害的主要機制在于它對細胞內蛋白質和 核酸等重要的生物大分子上的航基 （-SH）具強大的親合力，對磷酸 鹽功能團等其他側鏈也顯示出親和力，且易于移動，往往集中在生最新資料推薦長旺盛的部位，顯示其敏感的毒害損傷作用。葉片褪綠是植物受重金屬毒害后出現(xiàn)的普遍現(xiàn)象 4。原因之一可能是重金屬離子被植物吸收后，細胞內的重金屬離 子作用于葉綠素生物合成途徑的幾種酶（原葉綠素酯還原酶、-氨基 乙酰丙酸合成酶和膽色素原脫氨酶）的肽鏈中富含SH的部分，改變 了它們的正常構型，抑制了酶的活性和阻礙了葉綠素的合成5。原因之二可能是重金屬脅迫條件下活

11、性氧自由基作用 ，主要是強 反應性的OH所致在正常情況下，植物細胞膜對維持細胞的微環(huán)境 和正常的代謝起著重要的作用。當植物細胞6。受到逆境的影響時，細胞膜的結構遭到破壞， 膜透性增大，從 而使細胞內的電解質外滲，植細胞膜對維持細胞的微環(huán)境和正常的代謝起著重要的作用。當植物細胞受到逆境的影響時，細胞膜的結構遭到破壞，膜透性增大，從而使細胞內的電解質外滲，以致植物細胞浸提液的電導率增大。將受到脅迫的植物組織浸入去離子水中，由于滲透勢的存在，導致植物細胞內電解質大量外滲，傷害越嚴重， 外滲的越多， 水的電導率也增加?？梢酝ㄟ^電導儀測出葉片浸提液的電導率。由圖4可得，鎘離子濃度越大， 浸提液的電導率增

12、大。因為植物受到的脅迫越大， 細胞膜結構破壞得越厲害， 膜透性 增加，電解質外滲增多。植物器官在逆境下遭受傷害時，細胞中產生超氧陰離子自由基和羥基自由基，誘導膜脂中的不飽和脂肪酸發(fā)生過氧化作用。丙二醛(MDA是膜脂過氧化的最終分解產物.MDA作為常用的 膜脂過氧化指標其含量可以反映植物遭受重金屬傷害的程度。在酸性和高溫條件下， 可以與硫代巴比妥酸反應生成紅棕色的三 甲川，其最大吸收波長在532nm,可以用分光光度法測定其含量。由圖5中可以看出，MDA的含量隨著Cd離子濃度的增加而大 大增加。表明了細胞對防止有害物質的進入的能力下降。說明濃度越大，對植物的傷害越大。00. 0050. 010.

13、0150. 020. 0250. 030. 0350510152025二價鎘離子脅迫濃度mg/LMD的量umol/gFW總的來說，重金屬離子對植 物的傷害是巨大的，明顯體現(xiàn)在光合葉綠素的含量、相對電導2+是毒性較強的重金屬元素，0 1 mg/L 處理濃度即可引起細胞3。對植物而言，Cd離子毒害的主要機制在于它對細胞內蛋白質和 核率、及膜透性上。這是因為Cd代謝的紊亂和結構損傷酸等重要的生物大分子上的 航基(-SH)具強大的親合力，對磷酸鹽功能團等其他側鏈也顯示出 親和力，且易于移動，往往集中在生長旺盛的部位，顯示其敏感的 毒害損傷作用。最新資料推薦隨著重金屬離子的濃度增加，光合葉綠素的含量降低

14、，相對電導率大大增加，膜透性增加。加快葉片的衰老和死亡。參考文獻1 Qin TC（秦天才），Wu YS（吳玉樹）.Effects of cadmium, lead single and combination pollution on the contents of abscorbic acid inBrassica ChinensisL. Chinese Journal ofEcology（ 生態(tài)學雜志）.1997, 16（3） : 3134 2 Qin TC（秦天才）,Wu YS（ 吳玉樹）,WangHX（王煥校）.Effect of cadmium, lead and their int

15、eractions on the physiological and bio-chemical characteristics ofBrassica Chinensis. Acta Ecologica Sinica（生態(tài)學報）.1994, 14（1） : 46501152 期任安芝等：銘、鎘、鉛脅迫對青菜葉片幾種生理生化指標的影響3徐勤松，施國新，杜開和.2019.鎘脅迫對水車前葉片抗氧化酶系 統(tǒng)和亞顯微結構的影響J.農村生態(tài)環(huán)境，17（2） :3034 4 孫賽 初，王煥校，李啟任.1985.水生維管束植物受鎘污染后的生理變 化及受害機制初探J.植物生理學報,11（2） :113121. 5Somashekaraiah B V, Padmaja, K, Prasad, R K. 1992. Phyto-toxicity of Cadmiumions on germin