模擬酸雨與鎘復(fù)合脅迫對玉米幼苗的影響研究.pdf

1、土壤酸化和重金屬鎘污染是土壤面臨的重要環(huán)境問題，二者共同導(dǎo)致環(huán)境進(jìn)一步惡化。本文以玉米為研究對象，分析模擬酸雨單一脅迫及酸雨與鎘復(fù)合脅迫對玉米幼苗的影響。該研究對污染治理、食品安全等具有重要意義。主要結(jié)論如下：
　　1、與各自對照相比，隨酸雨pH值降低，單一及復(fù)合脅迫均導(dǎo)致種子萌發(fā)率降低；而株高、根長和植株鮮重則呈現(xiàn)先促后抑的趨勢。單一和復(fù)合脅迫敏感點(diǎn)分別為pH值等于3和4。
　　2、隨酸雨pH值降低，單一及復(fù)合脅迫SOD、

2、POD酶活性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢，但敏感點(diǎn)不同，前者pH值等于3，后者為4，該變化與對生長的影響相同；而CAT、GST酶活性，AR單一脅迫持續(xù)上升，復(fù)合脅迫則呈先升后降，pH值等于3為之敏感點(diǎn)。
　　3、葉綠素變化結(jié)果顯示，隨酸雨強(qiáng)度增加，單一及復(fù)合脅迫，葉綠素含量、葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度變化均為先升后降。即用葉綠素含量、葉綠素?zé)晒庾兓u價(jià)逆境脅迫對植物光合作用的影響與對生長變化、SOD和POD酶活性的影響等結(jié)果基本一致。
　　4、

3、采用GC-MS技術(shù)結(jié)合AMDIS軟件，對單一及復(fù)合脅迫玉米幼苗鑒定出49種代謝物，包括10種氨基酸，19種有機(jī)酸，10種糖類化合物和10種其他物質(zhì)。
　　（1）Between-Subjects ANOVA分析結(jié)果顯示，復(fù)合脅迫對49種代謝物含量均產(chǎn)生了顯著變化(P＜0.05)，提示酸雨與鎘對代謝物的影響存在交互作用。
　?。?）由PCA分析圖可以看出，不同處理之間均可明顯區(qū)分，代謝物之間差異明顯；同一處理四個(gè)重復(fù)的散點(diǎn)相對集

4、中，重現(xiàn)性較好。
　?。?）與CK、同pH值酸雨脅迫相比，代謝物變化率分析結(jié)果顯示，單一及復(fù)合脅迫，氨基酸、糖、抗逆物質(zhì)含量顯著升高(P＜0.05)，有機(jī)酸含量相對穩(wěn)定。
　?。?）根據(jù)不同處理代謝物的變化率繪制代謝途徑圖。代謝途徑分析可得，單一及復(fù)合脅迫均致光合作用受到影響；單一脅迫三羧酸循環(huán)穩(wěn)定，復(fù)合脅迫三羧酸循環(huán)受阻。
　　5、統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果表明，與對照相比，5mg/kg鎘脅迫對種子萌發(fā)、幼苗生長、酶活性、葉綠素含

5、量及葉綠素?zé)晒獾淖兓鶝]有顯著影響，但對代謝物含量及代謝途徑的變化存在明顯差異(P＜0.05)。該結(jié)果提示，通過代謝物變化分析對玉米幼苗的影響，比生理和光合作用變化等更靈敏。
　　綜上所述，單一及復(fù)合脅迫對玉米幼苗先促后抑的敏感點(diǎn)為pH值等于3～4；酸雨與鎘對代謝物的影響存在交互作用，其作用機(jī)制主要是通過抑制光合作用和阻礙三羧酸循環(huán)進(jìn)行。不同處理代謝物的變化會繼續(xù)影響玉米后期生長、植株發(fā)育和玉米的品質(zhì)等。該研究為酸雨和重金屬復(fù)合脅