銀杏對(duì)鎘、鉛及其復(fù)合污染的生理響應(yīng)與抗性研究.pdf

1、本研究以孑遺植物—銀杏為試驗(yàn)材料，應(yīng)用電鏡分析技術(shù)、X-射線電子探針?lè)治鍪侄巍⒐夂献饔眉叭~綠素?zé)晒夥治鱿到y(tǒng)、原子吸收光譜測(cè)定技術(shù)及其它生理測(cè)定技術(shù)，從細(xì)胞、組織、器官水平上系統(tǒng)地研究了Cd、Pb及其復(fù)合污染對(duì)銀杏生長(zhǎng)、葉片超微結(jié)構(gòu)、光合特性、根系離子微域分布、營(yíng)養(yǎng)吸收與分配、膜脂過(guò)氧化與抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)及滲透物質(zhì)生理等的影響，并對(duì)銀杏受Cd、Pb脅迫的傷害機(jī)理及耐性機(jī)制進(jìn)行了深入的探討，取得了如下主要研究結(jié)論： 1.Cd、Pb脅

2、迫對(duì)銀杏葉片超微結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不同程度的破壞作用，其中葉綠體對(duì)重金屬脅迫最為敏感，表現(xiàn)為葉綠體片層腫脹，外膜消失，嗜鋨顆粒增加，嚴(yán)重時(shí)葉綠體發(fā)生降解或解體；線粒體的變化為內(nèi)嵴減少，嚴(yán)重時(shí)外膜破損，呈空泡化；細(xì)胞核的變化為核膜破壞，染色質(zhì)凝聚。Cd、Pb交互效應(yīng)對(duì)葉綠體和線粒體超微結(jié)構(gòu)的影響表現(xiàn)為協(xié)同效應(yīng)。 2.整個(gè)生長(zhǎng)期內(nèi)，Cd與總?cè)~綠素含量和葉綠素a表現(xiàn)出顯著的抑制劑量效應(yīng)，Pb則與葉綠素各指標(biāo)的抑制劑量效應(yīng)關(guān)系均顯著。在Cd、P

3、b及其復(fù)合脅迫下，銀杏Pn、Gs和Tr均隨著脅迫濃度的增加而下降，而Ci隨著濃度的增加而趨于增加，表明限制銀杏光合作用的因素主要由非氣孔限制所致。銀杏最大光化學(xué)效率Fv/Fm、ΦPSⅡ、光化學(xué)猝滅參數(shù)qP、非化學(xué)猝滅系數(shù)qN均隨處理濃度的增加呈明顯下降趨勢(shì)，說(shuō)明Cd、Pb導(dǎo)致了銀杏PSⅡ反應(yīng)中心的關(guān)閉和受到破壞。復(fù)合脅迫下，Cd、Pb對(duì)銀杏光合各指標(biāo)影響的交互效應(yīng)表現(xiàn)各異，與單一作用相比，在一定的脅迫水平上顯示出協(xié)同作用趨勢(shì)。相關(guān)分析表

4、明，銀杏光合特性有關(guān)生長(zhǎng)指標(biāo)都是由多種因素綜合作用的結(jié)果。 3.根系微區(qū)分析表明，Cd、Pb脅迫顯著地影響了根系微區(qū)的離子分布，使細(xì)胞中大多離子的穩(wěn)態(tài)受到破壞，同時(shí)Ca2+和K+在不同組織中均呈現(xiàn)出較強(qiáng)的峰，Ca2+和K+穩(wěn)態(tài)的維持顯示銀杏對(duì)Cd、Pb脅迫具有較強(qiáng)的耐性機(jī)制。 4.Cd、Pb及其復(fù)合脅迫下，Cd、Pb主要累積在銀杏的根部，其次為莖和葉。Cd、Pb脅迫對(duì)銀杏各器官中K、Ca、Mg含量產(chǎn)生了顯著的影響，相關(guān)分

5、析表明，葉、莖生物量增量下降是由于銀杏葉、莖中積累的Cd、Pb嚴(yán)重地抑制了Mg的吸收。在根中則抑制K、Mg的吸收，使生長(zhǎng)代謝發(fā)生紊亂，發(fā)育受阻而導(dǎo)致生物量增量的下降。 5.研究結(jié)果表明，Cd、Pb及其復(fù)合脅迫導(dǎo)致了銀杏葉片質(zhì)膜透性的增大、膜脂過(guò)氧化作用增強(qiáng)及根系活力的下降；隨脅迫濃度的增加及脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，保護(hù)酶SOD、CAT活性表現(xiàn)為先應(yīng)激性上升后明顯下降的動(dòng)態(tài)變化；POD活性和PAL活性則均高于對(duì)照。Cd、Pb脅迫下蛋白質(zhì)、