镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响_宇克莉

合集下载

镉处理对玉米幼苗生理生化指标的影响

镉处理对玉米幼苗生理生化指标的影响

植物生理学论文学院:农业与生物技术学院班级:农学121班学号:1251506139姓名:姚爱梅镉处理对玉米幼苗生理生化指标的影响摘要:目的:研究玉米植株在逆境中的生理情况。

方法:通过运用相应方法,测定实验组与对照组的细胞的膜透性、脯氨酸的含量、MDA的含量、细胞过氧化物酶的活性。

结果:与使用营养液的玉米相比,逆境处理组的细胞膜透性随着镉浓度的增加电解质的相对外渗率增加;脯氨酸的含量随着镉浓度的升高而增加;MDA的含量随着镉浓度增加而升高;细胞过氧化物酶活性随着镉浓度的增加而呈现递减的规律。

结论:植物在受到逆境环境的影响时会做出相应的反应来抵抗逆境,以减轻环境对自身带来的影响。

关键词:玉米;镉处理;生理指标Physiology of Maize under different cadmium concentrationsAbstract: Objective: physiological conditions in the adversity of maize plants.Methods: by using the corresponding method, determination of the experimental group and the control group of the cell membrane permeability,proline content, MDA content, cell peroxidase activity. Results: compared with the use of nutritional liquid of corn, the cell membrane permeability of stress treatment group with increasing Cdconcentrations relative leakageelectrolytes rate increased; the content of proline increased with increasingcadmium concentration; MDA content increased with the increase of cadmiumconcentration; cell peroxidase activity with Cd concentrationincreasing anddecreasing rule. Conclusion: the plant will react to resist adversity are influenced by the stress of the environment, in order to reduce the influence of environment on the bring their own.Keywords: maize; cadmium; physiological phenomenon在土、水环境中,单一污染很少,绝大多数污染是多种污染物质共存所造成的复合污染,但国内外有关研究大多只涉及单一污染物的环境效应,对多种污染物所形成的环境复合污染效应及其机理的认识还远远不够。

La对镉胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化作用的影响

La对镉胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化作用的影响

La对镉胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化作用的影响王瑞妍;刘冰;周青;杨丽【期刊名称】《玉米科学》【年(卷),期】2006(14)4【摘要】以水培法研究La对Cd胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化的影响。

实验结果表明,50~100 mg/LCd使玉米幼苗叶绿素含量下降9.5%~24.9%,丙二醛、超氧阴离子含量及质膜透性及CAT活性增加20.5%~37.2%、16.9%~53.8%、18.9%~35.3%和28.6%~67.1%。

适量的La预处理使叶绿素含量下降1.1%~15.5%,使MAD、超氧阴离子、细胞质膜透性及CAT活性上升2.5%~22.8%、4.9%~20.9%、1.7%~24.6%和11.3%~36.0%,变化小于Cd组。

表明适量的La 能缓解Cd对玉米幼苗膜脂过氧化的影响,且对浓度为50 mg/L的Cd胁迫的缓解效果优于浓度为100 mg/L的Cd胁迫。

玉米幼苗对低剂量的Cd胁迫伤害有自修复能力,适宜浓度的La可使玉米幼苗修复低剂量的Cd胁迫伤害的程度提高,进程加快。

【总页数】4页(P90-92)【关键词】玉米幼苗;La;Cd伤害;缓解效应;膜质过氧化【作者】王瑞妍;刘冰;周青;杨丽【作者单位】江南大学生物工程学院;江南大学工业生物技术教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】S513.01【相关文献】1.镧对汞胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化的影响 [J], 马占强;李娟;郑跃进2.硅对盐胁迫下玉米幼苗叶片膜脂过氧化和保护系统的影响 [J], 束良佐;刘英慧对Cd胁迫下玉米幼苗生长与膜脂过氧化影响 [J], 方文娟;王朔;周青;刘冰4.不同浓度镉胁迫对玉米幼苗光合作用、脂质过氧化和抗氧化酶活性的影响 [J], 汪洪;赵士诚;夏文建;王秀斌;范洪黎;周卫5.镉胁迫对小麦幼苗膜脂过氧化作用及镉吸收转运的影响 [J], 慈敦伟;姜东;戴廷波;荆奇;曹卫星因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

镉胁迫对玉米生理生化特性的影响

镉胁迫对玉米生理生化特性的影响


l m drt,i ocnrtn . cit s f u eoieds uae( O o o e ehg cn et i sA t ie p r d i t w, a h ao vi o s x m s S D)icesdwt tecn et t no am u n n r e i o cnr i f d im e— a hh ao c h cm n. o ee ,a l e( A )at i a ot r n eoiae( O n a e etH w vrct a C T cvt W cnr yadprxds P D)at i a xii dieua . as iy s a cvt w s h t rglr iy e be r y

I eadt w oeg wpr d slbe u a cneth w da nraig rn u n it gs g ,er s g edi f w r nrgr hl r e o , ul sgr otn so e ices edd r gon n ae dce i n o e- o o i o nt i j i t an R nl
影 பைடு நூலகம்
igs g n e c aigt n , o i w xs g ne ami t s ecpi f H) S l l poe o t t x n aeadt na i rs n ed t , a t eu dr d u ses( xe tno .ou e rt ncne — t h n ne r o n a c m r o C b i ne
prs n tdy Th x e me tr s ls s o d t a ii e o i to sa ga ae nd me e e tsu . e e p r n e ut h we h tlp d p r xdain wa g r v td a mbrnepe me bii s e h nc d. i a r a lt wa n a e y

镉胁迫对续断菊与玉米间作体系中植物叶片抗氧化酶活性的影响

镉胁迫对续断菊与玉米间作体系中植物叶片抗氧化酶活性的影响

镉胁迫对续断菊与玉米间作体系中植物叶片抗氧化酶活性的影响徐佳佳;刘宁宁;秦丽;王吉秀;赵莉;游国柱【摘要】为探讨续断菊/玉米间作种植模式对Cd污染的响应机制,通过盆栽实验,研究了不同质量分数的Cd(0,50,100,200 mg/kg)对玉米与续断菊间作体系下植物叶片可溶性蛋白、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和总抗氧化酶(T-AOC)活性的影响.结果表明:在0和50 mg/kg Cd胁迫条件下,间作玉米和续断菊叶片可溶性蛋白含量降低了8.1%~34.1%,当Cd处理质量分数为100和200 mg/kg时,间作玉米叶片和续断菊叶片可溶性蛋白显著比单作增加了34%~69.1%;间作玉米叶片MDA含量较单作增加了6.1%~64.6%,续断菊叶片MDA含量较单作降低了9.7%~58.7%;在不同Cd质量分数处理下,无论是单作还是间作,玉米和续断菊叶片中SOD、POD、CAT和T-AOC活性均随Cd质量分数的增加而增加,仅Cd质量分数达到200 mg/kg时CAT活性有所下降;同一Cd质量分数处理下,间作玉米叶片SOD、POD(200 mg/kg除外)、CAT和T-AOC活性均较单作降低,分别较低了15.1%~48.3%、2.8%~24.7%、5.2%~42.3%和20.7%~ 31.9%;间作续断菊叶片T-AOC较单作增加了11.2%~ 26.4%.总体上,在一定质量分数的Cd胁迫下,玉米和续断菊叶中的MDA含量及抗氧化酶活性均有所提高以维持正常生长,表明抗氧化酶在清除Cd毒害产生的活性氧自由基和提高Cd耐性中有重要作用.【期刊名称】《云南农业大学学报》【年(卷),期】2016(031)002【总页数】8页(P348-355)【关键词】镉;间作;续断菊;玉米;抗氧化酶活性【作者】徐佳佳;刘宁宁;秦丽;王吉秀;赵莉;游国柱【作者单位】云南农业大学资源与环境学院,云南昆明,650201;云南农业大学资源与环境学院,云南昆明,650201;云南农业大学资源与环境学院,云南昆明,650201;云南农业大学资源与环境学院,云南昆明,650201;云南农业大学资源与环境学院,云南昆明,650201;云南农业大学资源与环境学院,云南昆明,650201【正文语种】中文【中图分类】X173Cd不是生物体生长发育必需的元素,却极易被植物吸收、积累,影响植物的生长、细胞结构、光合作用以及酶活性,一旦进入食物链对人类健康危害极大。

镉胁迫对植物的影响探究

镉胁迫对植物的影响探究

镉胁迫对植物的影响探究作者:姜艺黄琳丽来源:《南方农业·下旬》2020年第10期摘要镉是一种有毒的重金属,容易被动植物吸收,进而对人类产生严重危害。

基于此,分析镉对植物生长、光合作用、植物酶活性及植物细胞等的影响,为今后研究土壤中镉对植物的胁迫效应提供参考。

关键词镉胁迫;植物;耐镉机理中图分类号:S432.2+2 文献标志码:B DOI:10.19415/ki.1673-890x.2020.30.069目前,工业迅猛发展,城镇化进程加快,土壤重金属污染成为世界瞩目的问题,严重威胁着土壤资源的可持续利用和粮食的安全种植。

根据我国环境保护相关部门调查的部分地区的土壤重金属污染状况来看,我国大部分地区普遍存在镉污染问题。

1 镉胁迫对植物生长的影响植物生长受镉胁迫的影响主要表现为“低促高抑”。

不同种类的植物在镉胁迫下的表现有一定差异,但总体上表现为低浓度的镉基本不会影响植物的生长发育,甚至还会提高种子的发芽率,起到促进种子萌发和幼苗生长的作用;在高浓度的镉胁迫下,种子的发芽率会显著降低,幼苗的生长受到一定抑制,甚至完全停止生长。

王明新等人以孔雀草为实验材料,研究在不同浓度的镉胁迫下孔雀草叶片中光合色素和丙二醛含量以及镉积累量与化学形态分布变化[1]。

研究表明,随着培养基中镉浓度的增加,孔雀草叶片中的光合色素含量变化显著,叶绿素呈现先增加后减少的变化趋势,类胡萝卜素的含量变化不大,表明其未受到镉胁迫;叶片中丙二醛的含量则呈线性下降,高浓度镉处理(≥0.1 mmoL·kg-1)对孔雀草生长有明显的胁迫作用[1]。

高芳等人以不同品种的花生为实验对象,研究了土壤中不同浓度的镉胁迫对其生理生化指标和产量品质的影响,实验表明,在低浓度镉胁迫下,两个品种花生的营养生长都受到了促进,在高浓度镉胁迫下,两个品种花生的生长都受到了抑制[2]。

同时,两个品种花生叶片中的叶绿素含量均下降,净光合速率及产量也呈下降趋势[2]。

重金属镉污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

重金属镉污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

化学农药和无机磷肥的使用以及废水废气的排放加剧了耕作土壤中金属离子的污染程度,农作物被动吸收土壤中重金属。

这样Cd 2+ 就通过食物链进入人体,对人类的健康造成很大的威胁[1,2]。

铜对植物的伤害首先会表现在种子的萌发和幼苗生长的变化上,种子萌发时期的生长状况直接影响作物以后的生长和产量。

因此,研究种子在萌发阶段受重金属污染的影响显得尤为重要,而目前关于铜对种子萌发和幼苗生理生态作用的研究报道尚不多见[2~8]。

为了探讨铜胁迫对植物幼苗的生态效应,本文以玉米为试验材料,研究了不同浓度铜处理对种子萌发及幼苗生长和某些生理特性的影响,以期反映铜胁迫下幼苗的变化,为污染生态学的研究和预防玉米早期铜伤害提供理论依据。

1 材料与方法1.1 供试材料供试验玉米品种为龙单13,种子由黑龙江省农科院玉米所培育。

试剂氯化铜(CdCl 2)为分析纯。

1.2 方法选均匀一致的玉米种子,先用0.1%hgCl 2消毒10min,再用无茵水仲洗3~5次,置(30 1)C 光照培养箱中催芽241,将其整齐地排列在直径为15Gm 铺有滤纸的培养皿中,每皿10粒,用含有不同浓度Cd 2+的hoagland 营养液培养。

Cd 2+浓度(按氯化铜中Cd 2+计算)每升毫克数分别为0、5,10,15,30,50,100,120,对照用去离子水培养,试验采用完全随机排列。

每个处理与对照均为3个重复,置室温下B然光照发芽。

1.3 萌发指标测定玉米种子萌发的发芽势为处理后4d 测定,培养7d 后,统计发芽率。

待玉米长出真叶(培养15d )时,将幼苗取出,用蒸馏水仲洗5~6次,开始测定幼苗生长状况。

分别测量苗高与根长,并剪取根、茎、叶,在105C 杀青30min 后于65C 下烘至恒重,称取根系和地上部干物质重。

2 结果与讨论2.1 Cd 2+胁迫对玉米种子萌发的影响Cd 2+是在低浓度下就显示毒性的元素。

它对玉米种子萌发的胁迫作用从实验结果(表1)可知,对玉米发芽率来讲,当Cd 2+浓度为5~15mg/L 时,对玉米种子萌发有刺激作用;当Cd 2+浓度重金属镉污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响李国良(黑龙江省农业科学院玉米研究所,黑龙江哈尔滨150086)摘要:研究不同浓度镉!Cd 2+"胁迫对玉米萌发及幼苗生长影响,结果表明,当Cd 2+浓度为5~15mg/L 时,Cd 2+可以促进玉米种子的萌发#提高玉米的发芽势和发芽率#促进玉米芽与幼根的生长$当Cd 2+的浓度高于50mg/L 时,明显抑制种子萌发和幼苗生长%关键词: 镉#玉米#种子萌发#幼苗Effect of Cadmium on maize seeds germination and seedling growthLI Guo-liang (academy of agricuIturaI Science,Harbin 150086,China)Abstract : The effects of Cd2+in different concentration rations on the germination of maize seeds and the growth of seedIing were studied.It was shown that Cd2+raised germination percentage,the bud growth and root growth when Cd2+IeveI was range from 5mg/L to 15mg/L.High IeveI Cd2+that its concentration was higher than 50mg/L was harmfuI to the germination and growth of maize.Key words:cadmium;maize;seed germination;seedIing为30mg/L 时对发芽率影响不大,发芽势与对照一样;而当Cd 2+浓度增大到50mg/L 以上时,玉米种子的萌发率则随Cd 2+浓度的增大而减小,即显著或极显著地抑制种子的萌发。

镉胁迫对3种杨树光化学生理和抗氧化系统的影响

镉胁迫对3种杨树光化学生理和抗氧化系统的影响

镉胁迫对3种杨树光化学生理和抗氧化系统的影响原改换;欧庸彬;吴秀丽;陈永富;王阳【摘要】[目的]比较俄罗斯杨、新疆杨和胡杨这3种杨树对镉胁迫的耐受性和生理响应差异.[方法]设置3个镉离子浓度(0、300、500mg/kg)和3个处理时间(30、40、50 d),测定叶片光合生理特性、抗氧化酶活性和渗透调节物质含量.[结果]新疆杨叶绿素含量高,但热耗散保护能力(用非光化学淬灭系数NPQ表示)和超氧化物歧化酶(SOD)活性低,镉胁迫导致其光化学效率和叶绿素含量显著降低,丙二醛含量大幅提高.相反,胡杨叶绿素含量低,SOD活性高,而俄罗斯杨的NPQ较高,因此均有较好的抗性.另一方面,3种杨树的脯氨酸含量均随镉胁迫加重而升高,以维持其抗渗透能力.[结论]俄罗斯杨和胡杨对镉的耐受能力高于新疆杨,叶绿素含量、NPQ和SOD活性影响了杨树的镉胁迫抗性.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】6页(P133-137,202)【关键词】杨树;镉胁迫;叶绿素;快速光响应曲线;抗氧化;可溶性蛋白;脯氨酸【作者】原改换;欧庸彬;吴秀丽;陈永富;王阳【作者单位】西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621000;西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621000;西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621000;西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621000;西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621000【正文语种】中文【中图分类】S792.11据统计,中国受重金属污染的耕地面积近2 000万hm2,约占耕地总面积的1/5[1]。

全国每年由重金属污染造成的粮食减产达1 000多万t,每年被重金属污染的粮食多达1 200万t,经济损失至少200亿元[2]。

而在重金属污染研究中,镉污染最为严重。

镉是一种毒性较大的诱变剂,与其他重金属相比,镉在土壤中有较强的化学活性,更易被植物吸收,通过食物链对动物和人体健康造成威胁[3]。

重金属镉污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

重金属镉污染对玉米种子萌发及幼苗生长的影响

22 C 胁 迫 对 玉 米 幼 苗 生 长 的 影 响 .
从表 2可见,幼苗培养 1d时,- 5 g Ld 6 5 1m / C 处理 的根长与
对 照 无 显 著 差 异 , 当 C 浓度 超 过 5m / d 0 g L时 极显 著 地 抑 制根 的
供试验 玉米 品种 为龙单 1 , 子由黑龙江省农科 院玉米所 3种 培育 。试剂氯化镉 (d l C C  ̄为分析纯 。
1 - 方 法 2
生长 ; 明在 c 低浓度的情况下 , 表 促进玉米根的生长 , 随着浓度 的增加 。 对根 系的抑制作用增强 。受 c 毒害的玉米幼苗生 c d
表 1 不 同浓 度 C L+对玉米种子发芽的影响  ̄2
重要,而 目前关于镉对种子萌发和幼苗 生理 生态 作用的研 究报
道 尚 不 多 见 [] 为 了探 讨 镉 胁 迫 对 植 物 幼 苗 的 生态 效 应 , 文 z。 - s 本 以玉 米 为试 验 材 料, 研 究 了不 同浓 度 镉 处 理 对种 子萌 发及 幼苗 生 长和 某些 生 理 特性 的影 响, 以期 反 映 镉 胁 迫 下 幼 苗 的变 化 , 为 污 染 生态 学 的研 究和 预 防 玉 米 早 期 镉 伤 害提 供理 论依 据 。 1 材 料 与方 法 11 供 试材 料 .
这 样 C z 就 通 过 食 物 链 进 入 人 体 , 人 类 的健 康 造 成 很 大 的威 d. 对 胁 。镉 对 植 物 的 伤 害 首先 会 表 现 在 种 子 的 萌 发 和 幼苗 生 长 的 变化 上 。 种 子 萌发 时 期 的 生 长 状 况 直 接 影 响 作 物 以后 的生 长 和 产量。 因此 , 究 种 子 在萌 发阶 段 受 重 金 属 污 染 的 影 响 显得 尤 为 研

镉胁迫下小麦幼苗抗氧化酶活性的影响ppt

镉胁迫下小麦幼苗抗氧化酶活性的影响ppt

在一定范围内,抗氧化酶活性 的提高有助于减轻镉胁迫对小 麦幼苗的伤害,提高其适应能 力。
不同品种的小麦幼苗对镉胁迫 的抗氧化酶活性反应存在差异, 表明品种间抗逆性存在差异。
研究不足与展望
当前研究主要关注了镉胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活性的影响,但未涉及 其他生理生化指标,如叶绿素含量、丙二醛含量等,未来可进一步拓展 研究范围。
不同植物品种对镉胁迫的抗氧化酶活性变化可 能存在差异,这为培育耐镉胁迫的植物品种提 供了潜在的生理机制。
抗氧化酶活性与植物耐镉胁迫之间的关系对于 指导农业生产实践具有重要意义,有助于提高 作物对重金属污染环境的适应能力。
06
结论与展望
研究结论
镉胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活 性具有显著影响,随着镉浓度 的增加,抗氧化酶活性呈现先 升高后降低的趋势。
镉胁迫下小麦幼苗抗氧化 酶活性的影响
• 引言 • 镉胁迫对小麦幼苗的影响 • 抗氧化酶在植物抗逆中的作用 • 实验材料与方法 • 实验结果与分析 • 结论与展望 • 参考文献
01
引言
研究背景
镉是一种有毒的重金属元素,对环境和生物体具有极大的危 害。随着工业化和城市化进程的加速,镉污染问题日益严重 ,对农作物生长和食品安全构成威胁。
THANKS
感谢观看
实验组
分别在不同浓度的镉胁迫下培养幼苗,观察并记录幼苗的生长情况和抗氧化酶活性变化。
05
实验结果与分析
实验结果
01
镉胁迫下小麦幼苗的抗氧化酶活性受到显著影响。
02
随着镉浓度的增加,抗氧化酶活性呈现先上升后下 降的趋势。
03
在一定镉浓度范围内,抗氧化酶活性与镉浓度呈正 相关,超过该范围则呈负相关。
03

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响_黄辉

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响_黄辉

农业环境科学学报2010,29(2):211-215Journal of Agro-Environment Science摘要:采用水培方法,在玉米幼苗进入三叶期后向培养液中加入不同浓度氯化镉(0、10-6、10-5、10-4mol ·L -1),胁迫不同时间(5、10、15d )后对幼苗进行各项指标检测。

结果表明,低浓度(10-6mol ·L -1)及中浓度(10-5mol ·L -1)镉胁迫对幼苗生长均有较强刺激作用,而中浓度胁迫对地上部分作用更明显;低浓度镉胁迫对根部及叶片抗氧化酶(SOD 、POD 、CAT 及ASA -POD )活性影响较小,只是根部POD 、ASA -POD 活性明显升高,而中浓度胁迫对除SOD 外其他抗氧化酶活性均有显著促进作用;MDA 含量均未有显著升高,可见根部及叶片未受到氧化损伤;两种浓度胁迫下,Fv ′/Fm ′虽下降,净光合速率有所升高。

高浓度镉(10-4mol ·L -1)胁迫下幼苗生长几乎停止;根部SOD 及CAT 活性升高,而POD 和ASA -POD 被明显抑制,叶片中CAT 、POD 及ASA -POD 活性显著升高;根部受到显著氧化损伤;各项光合参数(Fv /Fm 、Fv ′/Fm ′和净光合速率)均显著降低。

关键词:镉;玉米;抗氧化酶;丙二醛;叶绿素荧光参数中图分类号:Q945.78文献标志码:A文章编号:1672-2043(2010)02-0211-05镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响黄辉,李升,郭娇丽(天津师范大学化学与生命科学学院生物系,天津300387)The Influence of Cadmium (Cd 2+)to the Antioxidant System and Photosynthesis of Seedling of Zea mays L.HUANG Hui,LI Sheng,GUO Jiao-li(Department of Biology,College of Chemistry and Life Sciences,Tianjin Normal University,Tianjin 300387,China )Abstract :The influence of Cd 2+to the antioxidant system and photosynthesis of maize (Zea mays L.)was studied systematically.Seedlings were cultivated in Hoagland liquid medium ,and in the three -leave -period were treated with different concentrations of CdCl 2(0,10-6,10-5,10-4mol ·L -1).After 5,10and 15days of stress ,physiological parameters of seedlings were measured.In the stress of low (10-6mol ·L -1)and middle (10-5mol ·L -1)concentration,the growth of seedlings was promoted obviously whereas that of parts above the earth more notably in the stress of 10-5mol ·L -1;In the stress of 10-6mol ·L -1,the activities of POD and ASA-POD in root increased and activities of other anti-oxidant enzymes changed little;However,the stress of middle concentration made activities of anti-oxidant enzymes increase obviously except SOD;The content of MDA was not high compared with control,which showed that seedlings were not hurt by oxidation;Fv ′/Fm ′de -creased and the net photosynthetic rate rose.In the concentration of 10-4mol ·L -1,the seedlings almost did not grow;The activities of SOD and CAT in root increased and those of POD and ASA-POD were inhibited seriously,and the activities of CAT,POD and ASA-POD in leave in -creased sharply;Root was hurt oxidately;Photosynthetic parameters (Fv /Fm ,Fv ′/Fm ′and net photosynthetic rate )decreased notably.Keywords :cadmium;Zea mays ;antioxidant enzyme;MDA;parameters of chlorophyll fluorescence收稿日期:2009-09-09基金项目:天津师范大学博士启动基金(5RL034);国家自然科学基金(30570101)作者简介:黄辉(1976—),男,天津人,博士,副教授,主要从事植物生物化学和光合作用方面研究。

草甘膦与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响

草甘膦与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性及光合作用的影响
Efects of Glyphosate and Cadm ium Com bined Stress on Antioxidant En- zym e Activity and Photosynthesis of M aize Seedling
Chen Jiayue,Xie Jingfang ,Jiang Hongjin,Jia Zhenzhen,Liu Ruiqing
草 甘 膦 与 镉 复 合 胁 迫 对 玉 米 幼 苗 抗 氧 化 酶 活 性 及 光 合 作 用 的 影 响
陈佳 月 ,解 静 芳 ,姜 洪进 , 贾真 真 ,刘瑞 卿
山西大学环境 与资 源学院 .太原 030006 收 稿 日期 :2017.09.15 录 用 日期 :2017—11-07
2018年 第 13卷 第 1期 ,219—228
生 态 毒 理 学 报
Asian Journal of Ecotoxicology
Vo1.13,2018 N o.1,219—228
D O I:10.7524/A JE.1673-5897.20170915001
陈佳月,解静芳,姜洪进,等.草甘膦与镉复合胁迫对玉米幼 苗抗氧化 酶活性及光合作用 的影响 [J].生态毒理学报 ,2018,l3(1):219—228 Chen J Y,Xie J F,Jiang H J,et a1.Efects of glyphosate and cadmium combined stress on antioxidant enzym e activity and photosynthesis of maize seedli ng[J].Asian Journal of Ecotoxicology,2018,l3(1):219—228(in Chinese)

镉胁迫对不同品种玉米幼苗生长及生理特性的影响

镉胁迫对不同品种玉米幼苗生长及生理特性的影响

湖南农业大学学报(自然科学版)2023,49(5):509–515.DOI:10.13331/ki.jhau.2023.05.002Journal of Hunan Agricultural University(Natural Sciences)引用格式:吴月莹,邓思情,刘松芹,罗红兵,易镇邪,邓敏.镉胁迫对不同品种玉米幼苗生长及生理特性的影响[J].湖南农业大学学报(自然科学版),2023,49(5):509–515.WU Y Y,DENG S Q,LIU S Q,LUO H B,YI Z X,DENG M.Effects of cadmium stress on the growth and physiological characteristics of maize seedlings from different varieties[J].Journal of Hunan AgriculturalUniversity(Natural Sciences),2023,49(5):509–515.投稿网址:镉胁迫对不同品种玉米幼苗生长及生理特性的影响吴月莹1,2,邓思情1,2,刘松芹1,2,罗红兵1,2,易镇邪1,2,邓敏1,2*(1.湖南农业大学农学院,湖南长沙410128;2.湖南省玉米工程技术研究中心,湖南长沙410128)摘要:为探究不同品种玉米苗期对镉胁迫的响应差异,筛选出耐镉性较强的品种,选用4个玉米杂交种(京农科728、郑单958、正大999、豫单9953),通过水培的方法进行镉胁迫(6 mg/L CdCl2·2.5H2O)处理,在镉胁迫3、6、9、12 d后对4个玉米品种苗期的生长指标和生理指标进行检测分析,并采用主成分分析和隶属函数法进行耐镉性综合评价。

结果表明:镉胁迫后4个品种幼苗的根长、株高、地上部干质量、地上部鲜质量、地下部干质量、地下部鲜质量和总叶绿素含量整体低于对照(蒸馏水处理),豫单9953在整个胁迫过程中叶片和根部的POD 活性以及MDA含量高于对照组;镉胁迫下,与其他品种相比,豫单9953的株高、根长和干质量下降幅度较大,但其鲜质量受影响较小,且其叶片MDA含量增加幅度小,POD活性强。

镉胁迫对烟草幼苗生长和生理指标的影响

镉胁迫对烟草幼苗生长和生理指标的影响

镉胁迫对烟草幼苗生长和生理指标的影响李立芹;鲁黎明;卜贵鲜【摘要】利用不同浓度的CdCl2培养液处理K326水培幼苗3 d后,测定其叶与茎的干重百分率、叶片叶绿素含量、MDA含量、SOD活性和游离脯氨酸含量,以研究镉胁迫对K326幼苗生长的影响.结果表明,叶与茎的干重百分率随CdCl2浓度的上升均先升后降,幼苗叶片叶绿素含量的明显降低,MDA含量是先升后降,游离脯氨酸含量和SOD活性明显增加.表明,CdCl2浓度高于15 mg/L时烟草幼苗将不能正常生长.【期刊名称】《贵州农业科学》【年(卷),期】2010(038)005【总页数】4页(P35-37,41)【关键词】烟草;氯化镉;叶绿素;MDA;SOD活性;脯氨酸【作者】李立芹;鲁黎明;卜贵鲜【作者单位】四川农业大学,农学院,四川,雅安,625014;四川农业大学,农学院,四川,雅安,625014;四川农业大学,农学院,四川,雅安,625014【正文语种】中文【中图分类】S572镉(Cd)是环境中移动性和生物毒性最强的重金属之一[1],镉对植物和动物都有很强的毒性,很容易被植物吸收并由此进入食物链[2],导致动植物的生理反应和遗传变异(基因突变和染色体变异),甚至是猝死和细胞程序性死亡,极低浓度的Cd2+也会导致植物的强烈反应[3]。

在过去几十年中,由于工业废气的沉降,磷肥的使用和下水道污泥的累积,镉浓度在农业环境和农产品中存留的浓度越来越大[4]。

我国农业土壤镉污染比较严重,1990年受镉污染的土壤已经超过1.3万hm2[5],严重影响了我国的农产品安全和人民的健康。

烟草(Nicotiana tabacum L.)是我国重要的经济作物之一[6],同时也是一种镉的超富集植物[3,7]。

迄今为止,关于镉胁迫下烟草生理生化指标[8-11]和耐受性[12]的研究较多,如严重玲[13]等利用红花大金元为材料,研究镉和铅胁迫对烟草叶片中叶绿素含量、CAT(过氧化氢酶)、SOD(超氧化物歧化酶)和POD(过氧化酶)活性等影响,结果表明镉和铅胁迫破坏烟草活性氧系统,加速叶片的衰落;王树会[14]等研究不同浓度的镉溶液对3个烟草品种(K326、G28和红大)种子发芽的影响,证明镉浓度达16mg/L以上时,镉对烟草种子的发芽具有较强的抑制作用,同时发现K326种子对镉具有较强的忍耐力;袁祖丽[10]等利用电感耦合等离子体、透射电镜、扫描电镜等技术研究镉污染对烟草叶片叶绿素含量、叶下表皮气孔密度、腺毛密度及叶片细胞超微结构等影响;刘一新等[15]对镉胁迫下K326叶绿素和根系活力等生理指标进行了研究。

Cd_2_胁迫对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

Cd_2_胁迫对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

Cd 2+胁迫对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响郑世英,王丽燕,商学芳,李 妍(德州学院生物系,山东德州253023) 摘要:采用水培方法,研究了不同浓度的Cd 2+处理对玉米叶片超氧化物歧化酶(S OD )、过氧化物酶(P OD )、过氧化氢酶(C AT )活性及丙二醛(MDA )含量的影响。

结果显示:低浓度镉胁迫的S OD 、P OD 、CAT 活性及MDA 含量均高于对照。

当Cd 2+浓度达到50mg/L 时,S OD 活性最高,随着Cd 2+浓度逐渐升高,S OD 活性随之降低。

但是随着Cd 2+浓度的提高,P OD 、C AT 活性及MDA 含量也呈逐渐上升趋势。

关键词:Cd 2+;玉米;抗氧化酶;丙二醛 中图分类号:S513101 文献标识码:A 文章编号:1002-1302(2007)01-0036-02收稿日期:2006-08-16作者简介:郑世英(1962—),女,山东德州人,教授,主要从事植物抗性生理研究。

E -mail:zsy0015@ 。

随着全球经济的迅速发展,重金属污染已经成为土壤污染的一个重要方面。

由于人类的各种活动,如采矿、冶炼以及污水灌溉等,大量的镉进入环境,农作物遭受镉污染后,不但严重影响农作物的产量和质量,更重要的是进一步通过食物链影响人体健康[1]。

镉对生物有机体的毒性很大,蓄积性也很强,当镉毒害达到一定程度,植物就会表现出生长缓慢、植株矮小、,严重影响产量与质量。

植物体内的超氧化物歧化酶(S OD )、过氧化氢酶(CAT )、和过氧化物酶(P OD )是一类重要的抗氧化酶,在清除重金属等诱导产生的氧自由基和过氧化物、抑制膜脂过氧化、保护细胞免遭伤害等方面起着重要作用,抗氧化酶可以作为检测环境污染物胁迫的生物标记物[2]。

植物器官在Cd 2+胁迫下受到伤害往往发生膜脂过氧化作用,丙二醛(MDA )是膜脂过氧化最终分解产物,其含量可以反映植物遭受干旱伤害的程度[3]。

镉胁迫下玉米幼苗生理生态的变化_刘建新

镉胁迫下玉米幼苗生理生态的变化_刘建新

镉胁迫下玉米幼苗生理生态的变化*刘建新(陇东学院生命科学系,庆阳745000)摘 要 用不同浓度Cd 2+处理玉米种子,在室内常规培养,研究了种子萌发和幼苗生理生态的变化。

结果表明,镉影响玉米种子的萌发和幼苗的生长。

当Cd 2+浓度高于50mg L -1时,显著抑制种子的发芽率;随Cd 2+浓度的增加,根系长度和侧根数减小;在Cd 2+浓度小于5mg L -1时,镉刺激苗高和根系及地上部干物质量增加,当Cd 2+浓度超过相应浓度时,苗高和根系及地上部的生长量随Cd 2+浓度提高而降低。

镉胁迫下幼苗根系活力和叶绿素含量明显降低,根内丙二醛含量增加。

镉影响玉米幼苗对矿质元素的吸收。

根系和茎叶中Ca 、M g 、Fe 、Cu 的吸收量随Cd 2+浓度提高而增加,K 、Zn 的吸收量随Cd 2+浓度提高而减少。

关键词 镉,玉米,根系活力,叶绿素,丙二醛,矿质元素中图分类号 Q945 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2005)03-0265-04Physiological and ecological responses of maize seedlings to cadmium stress.L IU Jianx in (Dep ar tment of Lif e Science,Longdong Univer sity ,Qingyang 745000,China ).Chinese Jour nal of Ecology ,2005,24(3):265~268.M aize seeds w er e soaked in solutio n with different concentration of cadmium (Cd 2+)and cultured routinely in doors.G er mination of seeds and physiolog ical and ecological r esponses of seedling s were studied.T he results show ed that Cd could affect g ermination of seeds and grow th of maize seedling.M aize seed germination rate w as inhibited w hen the concentration of Cd 2+w as higher than 50mg L -1.Wit h Cd 2+concentration in -crease,main root length and lateral root number w ere decreased.Cd 2+could promote seedling height ,dr y mat -ter w eight of root and shoot when its concentration w as low er than 5mg L -1.However,w hen the concentra -tion was hig her than 5mg L -1,inhibition effects could be observed,with the root activity and the content of chlorophyll reduced and malondialdehyde (M DA )content increased in root.Cd also affects the absorption of ot her miner al elements.For ex ample,it could promote the absorptio n of Ca,M g,Fe and Cu in root and shoot,and inhibit t he absorption o f K and Zn.Key words cadmium,maize,root activity ,chloro phyll,M DA,mineral elements.*陇东学院科研专项基金资助项目(SZNK0223)。

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化系统及光合作用的影响
m lL a d d l( 0 o ・ c n e t t n te rw ho e l g a rm t b i s h ra a o a s b v e at moe o ・ ) n d 1 m lL ) o c nr i , o t f e di s s o o do v u l w ee sh t f r o et r r mi e ao h g s n w p e o y t pt a h e h
( ,061_,04 o・ - . f r ,0a d1 as ft s,hs l ia prm tr o sel g ee aue .nt rs o l 1 0 1_ 051_m lL’ A t 1 n 5dy r sp yio cl aa ee di s r mesrd I es es fo 0 , ) e5 ose og s fe n w h t w(
HUANG Hu , IS e g GUO io l iL h n , Ja - i
( e a m n il yC lg f hmir a d i c n e, ini N r l nvrt, ini 30 8 , hn ) D pr e tf oo , o ee e sy n f S i csTaj o iesyTaj 0 3 7 C ia t oB g l oC t L e e n ma U i n
S e l g r u t a e n Ho g a d l u d me i m, n n t e t r e la e p ro e e te td wi i e e tc n e tain f C C 2 e d i s wee c l v t d i a l n i i d u a d i h h e - e v - e d w r r ae t d f r n o c n rto s o d 1 n i q i h

重金属Cd胁迫对不同玉米品种生理生化指标的影响

重金属Cd胁迫对不同玉米品种生理生化指标的影响

重金属Cd 胁迫对不同玉米品种生理生化指标的影响李晔,李玉双,孙丽娜,程全国*(沈阳大学区域污染环境生态修复重点实验室,辽宁沈阳110044)摘要 [目的]研究重金属Cd 胁迫对不同玉米品种生理生化指标的影响,为重金属生态毒理学研究提供理论依据。

[方法]以辽宁地区大面积种植的玉米品种铁南2号、营丹11号和郑丹958号为供试材料,探讨了不同浓度Cd 2+胁迫对玉米种子萌发及幼苗生理生化指标的影响。

[结果]低浓度Cd 胁迫表现为一定的刺激作用,较高浓度在某种程度上则表现了明显的抑制性。

当Cd 2+浓度大于5mg /L 时,对不同玉米种子萌发均有明显的抑制效应,并且随着Cd 2+浓度的增加,对Cd 耐受程度不同的玉米品种其幼苗生长及其外渗电导率、叶绿素含量等生理生化指标产生明显差异。

[结论]铁南2号玉米品种对重金属Cd 的抗性明显高于其他2种玉米品种。

关键词 玉米;Cd ;生理生化指标中图分类号 S13 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2011)05-02627-02E ffects of Cad m i u m S tress on Physiol ogical and B i oche m i cal Indexes in D ifferentM ai ze Cu lti vars L I Ye et al (K ey L aboratory of Regional Env iron ment and Eco R e medi ati on of Shenyang Un i versit y ,Shenyang ,L i aon i ng 110044)Abstract [Objecti ve]This paper a m i ed to i nvesti gate t he eff ects o f cad m i u m (Cd)stress on physi o l og ica l and bi oche m ical i ndexes i n differ ent ma i ze culti vars and provide t heoretica lbasis for t he st udy on heavy me t a l ecotox ico l ogy .[M e t hod]The ma i ze culti vars i ncludi ng T i enan 2,Y i ngdan 11and Zhengdan 958wh i ch w ere w i del y pl anted i n L i aon i ng Prov i nce were se l ected as the experm i ent a l materi a ls .And t hen t heeffects of different Cd 2+concentra ti ons on seed ger m inati on ,physi o l ogica l and bi oche m ica l i ndexes of young seedli ngs were i nvestiga ted .[Result]The l ower Cd 2+concentrati on s ho w ed so me the stm i ulati on effect on seed ger m i nation ofm aize ,wh il e the hi gher concentra tion hadobvi ous i nh i bit o ry effect to s ome ex t end .The seed ger m inati on of a ll the ma i ze verities was obviously i nhi bited when t he Cd 2+concentra ti on wasm ore than 5mg /L .A nd w it h t he i ncreasi ng o f t he Cd 2+concentrati on ,the seedli ng grow t h ,exos m i c conducti v it y and chl orophyll cont entof the m aize varieti esw i th different tolerance t o Cd 2+w ere d i sti nctl y changed .[Concl usi on]The resi stance of T ienan 2to Cd 2+was si gn i fi cantly higher than that of t he other t w o varieti es .K ey words M a iz e ;Cad m i u m ;Physi olog ica l and bi oche m ica l i ndexes基金项目 国家社科基金重点项目(09AZD026);国家自然科学基金重点项目(40930739)。

镉胁迫对玉米生理生化特性的影响

镉胁迫对玉米生理生化特性的影响

农业环境科学学报2007,26(增刊):8-11J ournal of A gro-Environ m ent S cience镉胁迫对玉米生理生化特性的影响曹莹,李建东,赵天宏,郭伟(沈阳农业大学农学院,沈阳110161)摘要:通过盆栽试验研究了不同浓度镉胁迫对玉米生理生化特性的影响。

结果表明,随镉浓度升高,叶片的膜脂过氧化作用加剧,质膜透性升高。

就整个生育时期而言,各处理叶片可溶性糖含量表现为拔节期含量高,开花期含量下降,蜡熟期含量又有所升高(C H除外)。

3种浓度镉胁迫的可溶性蛋白含量与对照比达到1%显著水平,低、中、高浓度的镉处理都使脯氨酸含量明显升高,S OD活性随处理浓度升高而上升,CAT活性随处理浓度升高而下降,POD活性变化不规律。

关键词:玉米;镉;生理生化特性中图分类号:Q945.78文献标识码:A文章编号:1672-2043(2007)增刊-0008-04Effects of Cd Stress on Physiologica l and Bioche m ical Traits ofM aizeCAO Y ing,L I Jiang-dong,ZHAO T i an-hong,GUO W e i(Co llege of A grono m y,Shenyang A gr i cultura lU n i v ers it y,Shenyang110161,Ch i na)Abstrac t:E ffects o f cad m iu m stress on physi o log ical and bioche m ical tra its of m aize w ere stud ied w ith a pot experi m ent i n t he present st udy.T he expe ri m ent res u lts showed that li p i d perox i dati on w as aggrav ated and m e m brane per m eab ility w as enhanced. In regard to who le g row period,so l uble s ugar content show ed a increasi ng trend du ri ng jo i nti ng stage,decreasi ng trend i n fl ow er-i ng stage and then an i ncreasi ng trend,too,in w ax stage under cad m i u m stress(excepti on of C H).So l ub l e prote i n content ex-h i bited a1%si gn ifi cant level i n contrast w ith t he contro.l Pro li ne content al ways i ncreased under cad m i u m stresses at do sag es o f lo w,m oderate,hi gh concentrati ons.A cti v ities of superox i de dis mutase(S OD)inc reased w ith the concentra ti on of cad m i u m en-hance m ent.H o w ever,cata lase(C AT)acti v ity w as contrary and perox i dase(POD)acti v ity w as exh i b ited irregulary.K eywords:zea may s;cad m iu m;physiolog i ca l and b i ochem ica l charac teristi cs镉是环境中的有毒物质,土壤环境受镉污染后,除影响作物的形态学特征,其体内生理、生化过程也受到影响,而有关这方面的研究一般多集中在作物苗期,全生育期的研究报道较少,本研究以玉米为供试作物,探讨在玉米生长发育过程中,镉对玉米生理、生化特性的影响,为明确镉污染的伤害机理和生物监测提供理论依据。

镉胁迫对烟草根抗氧化能力和激素含量的影响

镉胁迫对烟草根抗氧化能力和激素含量的影响

镉胁迫对烟草根抗氧化能力和激素含量的影响袁祖丽;吴中红【摘要】采用水培试验,研究了镉胁迫对烟草(Nicotiana tabacum)根内的超氧阴离子含量、可溶性蛋白质含量、抗氧化系统SOD、POD、CAT、APX、GR活性、膜质过氧化水平及激素IAA、ABA、GA,、ZR含量的影响.结果显示烟草根中的超氧阴离子含量随着镉浓度增大而升高;镉浓度为5mg/L时,可溶性蛋白质含量增加,但随着镉浓度增加,可溶性蛋白质含量急剧下降;SOD、CAT、APX活性在镉浓度为5mg/L时上升,但随着镉浓度升高其活性下降;POD,GR活性在镉浓度为5-25ms/L 时上升,在镉浓度为50mg/L时下降,但仍高于对照;MDA含量随着镉浓度增加而升高;IAA氧化酶活性在镉浓度5mg/L时下降,但随着镉浓度的升高而降低;lAA含最在镉浓度为5mg/L时上升,但随着镉浓度增加,IAA氧化酶活性升高,导致IAA含量逐渐下降;镉胁迫对烟草根中ABA合成表现为促进作用;GA3含量在镉浓度为5mg/L时上升,但随着镉浓度的增加其含量逐渐下降;ZR含量在镉胁迫下迅速减少.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2010(030)015【总页数】10页(P4109-4118)【关键词】镉;烟草;根;抗氧化能力;激素【作者】袁祖丽;吴中红【作者单位】河南农业大学生命科学学院,河南,郑州450002;河南农业大学生命科学学院,河南,郑州450002【正文语种】中文镉是一种植物非必需的重金属元素,对植物的生长发育造成一系列伤害,如降低光合作用、减少水分养分的吸收,结果造成叶片失绿、生长障碍、根尖褐变,甚至死亡[1-3]。

研究表明,重金属胁迫影响植物生长发育的重要原因之一是胁迫条件下植物体内超氧阴离子()和过氧化氢(H2O2)等活性氧(AOS)的产生和清除平衡被打破后的大量积累,破坏蛋白质、核酸和细胞膜等结构,干扰细胞的正常代谢,使植物的生长和发育受阻[4]。

镉对玉米幼苗生长_叶绿素含量及细胞超微结构的影响_宇克莉

镉对玉米幼苗生长_叶绿素含量及细胞超微结构的影响_宇克莉

华北农学报·2010,25(3):118-123收稿日期:2010-04-10基金项目:国家自然科学基金项目(30972331)作者简介:宇克莉(1963-),女,天津人,高级工程师,硕士,主要从事逆境植物学研究。

镉对玉米幼苗生长、叶绿素含量及细胞超微结构的影响宇克莉,孟庆敏,邹金华(天津师范大学生命科学学院,天津300387)摘要:水培条件下研究不同浓度Cd 2+胁迫对玉米幼苗生长、叶绿素含量和细胞超微结构的影响。

结果表明:低浓度Cd2+(10-6mol /L )对玉米幼苗生长、叶绿素含量、叶绿体超微结构没有明显影响;当Cd 2+浓度达到10-5mol /L 时,幼苗生长及叶绿素含量均明显降低,叶绿体膨大,类囊体排列不规则,根细胞的膜系统破坏明显;高浓度Cd 2+(10-4mol /L )处理后,玉米幼苗生长受到明显抑制,细胞器损伤严重甚至解体。

简要讨论Cd 2+毒害的作用机理。

关键词:镉;玉米;叶绿素;超微结构中图分类号:Q945.78文献标识码:A文章编号:1000-7091(2010)03-0118-06Effects of Cd 2+on Seedling Growth ,Chlorophyll Contentsand Ultrastructures in MaizeYU Ke-li ,MENG Qing-min ,ZOU Jin-hua(College of Life Sciences ,Tianjin Normal University ,Tianjin 300387,China )Abstract :The effects of different concentrations of Cd 2+on seedling growth ,chlorophyll contents and ultrastruc-tures in maize were investigated using water culture method.The results indicated that the growth ,chlorophyll contents and ultrastructures were not obviously affected at low concentration of Cd 2+(10-6mol /L ).At 10-5mol /L Cd 2+,the growth and chlorophyll contents decreased ,swollen chloroplasts and irregular thylakoid were found in some leaves cells.In root cells ,cell membrane systems were damaged significantly.At higher concentration of Cd 2+(10-4mol /L ),the seedling growth was inhibited significantly.Some cellular organelles were damaged seriously ,and even led to cell disintegration in root cells.The mechanism of Cd 2+toxicity was briefly discussed.Key words :Cadmium ;Maize ;Chlorophyll ;Ultrastructure 镉是环境中的主要污染物之一。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

由于工业和农业的飞速发展,人类活动导致的环 境污染问题不断增加。目前,世界各国的土壤都存在 不同程度的重金属污染,中国仅因污灌受重金属污染 的耕地面积近 2 000 万 hm2,约占总耕地面积的 1/5, 其中镉(Cd)污染耕地 1.33 万 hm2。因此重金属 Cd 污 染已经成为一个重要的环境问题[1-2]。不适当的工业排 污使得大量 Cd 进入土壤-植物生态系统,并通过食
玉米幼苗根 SOD 的活性因 Cd2+胁迫浓度和胁迫
1052
宇克莉等:镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响
2010 年 6 月
Leaf SOD activity/U·g-1 FW
900 800 700 600 500 400 300
0
a
a
b
b
b
b
Control 10-6 mol·L-1 Cd2+ 10-5 mol·L-1 Cd2+ 10-4 mol·L-1 Cd2+
玉米幼苗体内膜质过氧化加剧。
1 材料与方法
1.1 材料培养及处理 实验所用津单 2 号玉米由天津农科院提供。选取
饱满、大小一致的玉米籽粒浸种 24 h,在培养箱(25 ℃) 中黑暗恒温培养 72 h 后,选择生长一致的幼苗分成 4 组,每组 30 株幼苗。其中 1 组用Hoagland 营养液培养 作为对照组,其余 3 组分别在 Hoagland 营养液中加入 不同浓度的 Cd2(+ CdCl2·2.5H2O,化学纯),使其最终浓 度分别为 10-6、10-5、10-4 mol·L-1。实验周期为 15 d,每隔 5 d 更换培养液,整个实验过程中对培养液通气。 1.2 取材及测定指标
a a ab
b
c
c
5
10
15
20
Time/d
图 3 Cd2+胁迫对玉米幼苗叶片 SOD 活性的影响 Figure 3 Effects of Cd2+ on SOD activity in the leaves of
取材称重并记录,将材料置于预冷研钵中,加入 5 mL 0.05 mol·L-1 磷酸缓冲液(pH 7.8)冰浴研磨成匀 浆,用冷冻离心机在 4 ℃下 10 000×g 离心 20 min,上 清液即为酶液。采用氮蓝四唑(NBT)光化还原法测定 SOD 活性[11]、愈创木酚法测定 POD 活性[11]、过氧化氢 分解量法测定 CAT 活性[12]。 1.2.3 元素含量的测定
Leaf MDA content/nmol·g-1 FW
26
Control
a
24
10-6 mol·L-1 Cd2+
22 20 18
10-5 mol·L-1 Cd2+ 10-4 mol·L-1 Cd2+
a ab
ab ab b
16
ab
14
12
ab
b
10 8
bb b
6
0
5
10
15
20
Time/d
字母不同表示差异显著(n=5,P<0.05),下同。 Values with different letters differ significantly from each othe(r n=5,
6
10-4 mol·L-1 Cd2+
a
5 a
4
ab
b
3
b
b
b
b
a
bb b
2
0
5
10
15
20
Time/d
Hale Waihona Puke 图 2 Cd2+胁迫对玉米幼苗根 MDA 含量的影响 Figure 2 Effects of Cd2+ on MDA content in the roots of
maize seedling
Root MDA content/nmol·g-1 FW
每隔 5 d 把玉米幼苗的第二片叶子和根分别取 材用于测定抗氧化酶的活性及丙二醛(MDA)含量, 每个培养组重复 5 次。
Cd 处理 15 d 后收获材料,分别进行干燥、研磨, 以测定玉米幼苗叶片及根系中 Mg、Fe、Cu、Zn、Cd 等 元素的含量。 1.2.1 丙二醛含量的测定
硫代巴比妥酸(TBA)法测定 MDA 含量[11]。 1.2.2 酶液提取及 SOD、CAT、POD 等保护酶活性测定
津单 2 号是一个极具推广前途的优良玉米新品 种,其因抗病、抗倒伏、抗旱性、耐低温、高淀粉含量 (74.51%)等优良特征,而得到充分肯定[10],但关于重
第 29 卷第 6 期
农业环境
金属对其毒害实验的研究未见报道。本研究以津单 2 号玉米为实验对象,系统地研究了重金属 Cd 胁迫对
其抗氧化酶活性及矿质元素吸收的影响,探讨抗氧化
P<0.05),the same below.
图 1 Cd2+胁迫对玉米幼苗叶片 MDA 含量的影响 Figure 1 Effects of Cd2+ on MDA content in the leaves of
maize seedling
8 Control
7
10-6 mol·L-1 Cd2+
10-5 mol·L-1 Cd2+
农业环境科学学报 2010,29(6):1050-1056 Journal of Agro-Environment Science
镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响
宇克莉,邹 婧,邹金华
(天津师范大学生命科学学院,天津 300387)
摘 要:通过水培实验研究了在 10-6、10-5、10-4 mol·L-1 浓度下,Cd2+胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛(MDA)含量、Cd 积累及矿 质元素吸收的影响,同时讨论了 Cd2+毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度(10-6、10-5 mol·L-1)Cd2+胁迫下,玉米幼苗 MDA 含量与对照 组相比没有显著变化;高浓度(10-4 mol·L-1)Cd2+胁迫后,MDA 含量显著升高(P<0.05)。Cd2+胁迫初期,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物 酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中 SOD 和 CAT 活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下 降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的 Cd 主要积累在根部,Cd2+胁迫能干扰玉米对 Fe、Cu、Zn、Mg 等养分的吸收。 关键词:Cd;玉米;抗氧化酶系统;丙二醛;矿质元素 中图分类号:Q945.78 文献标志码:A 文章编号:1672-2043(2010)06-1050-07
酶系统在作物抵抗重金属胁迫中的作用,为进一步了 解植物对 Cd 的抗性机理提供科学数据。
科学学报
1051
Cd2+胁迫对玉米幼苗中的 MDA 含量影响不显著 (如 图 1,图 2 所示)。而 10-4 mol·L-1 Cd2+处理组玉米幼苗
中的 MDA 含量显著高于对照,尤其是根中的 MDA 含量上升更加明显。这说明,高浓度的 Cd2+胁迫导致
2.2 Cd2+胁迫对玉米幼苗 SOD 活性的影响 实验结果表明,Cd2+胁迫下玉米幼苗叶片 SOD 活
性均显著变化(P<0.05)(图 3),其中,10-4 mol·L-1 Cd2+ 胁迫 5~10 d 时,SOD 活性最大。随着胁迫时间的延 长,对照组及 10-6、10-5 mol·L-1 Cd2+处理组玉米幼苗叶 片的 SOD 活性呈上升趋势;而 10-4 mol·L-1 Cd2+处理 15 d 时,玉米幼苗叶片 SOD 活性急剧下降,与对照组 叶片中 SOD 活性无显著性差异。
采用 HNO3-HClO4 湿法消化法[13]处理样品,每个 样品重复 3 次。电感耦合等离子发射光谱法 (ICPAES)测定各样品中 Cd、Fe、Cu、Zn、Mg 的含量。 1.3 数据处理
得到的所有实验数据均用 SigmaPlot 9.0 软件进 行统计分析。
2 结果与分析
2.1 Cd2+胁迫对玉米幼苗 MDA 含量的影响 实验结果表明,与对照相比,10-6、10-5 mol·L-1
收稿日期:2009-11-19 基金项目:国家自然科学基金项目(30972331) 作者简介:宇克莉(1963—),女,天津市人 ,高级工程师 ,主要从事逆
境植物学研究。E-mail:hsxyykl@
物链危及人类健康。Cd 不是生物体生长发育的必需 元素,却极易被植物吸收。当 Cd 在植物体内积累达 到一定浓度时,就会干扰离子间原有的平衡系统,阻 碍正常离子的吸收、运输、渗透和调节等过程,影响植 物的正常生理代谢活动[3-5]。Cd 能够影响植物的光合 系统[6],抑制植物的光合作用,引起植物氧化胁迫和膜 的损伤[7],改变活性氧代谢的有关酶系如抗氧化酶系 的活性[8],从而抑制植物的生长[9]。
Effects of Cadmium Stress on Antioxidant Enzyme System and Absorption of Mineral Elements in Maize Seedlings
YU Ke-li, ZOU Jing, ZOU Jin-hua (College of Life Sciences, Tianjin Normal University, Tianjin 300387, China) Abstract:The effects of different concentrations of Cd2(+ 10-6, 10-5, 10-4 mol·L-1)on antioxidant enzyme system, and malondialdehyde content in maize seedlings were investigated using water culture method, as well as the Cd accumulation and its effects on mineral element uptake by ICP-AES. The results indicated that the content of MDA was not affected significantly when maize seedlings were stressed by 10 -6 and 10-5 mol·L-1 of Cd2+ in comparison with the control, and increased significantly by 10-4 mol·L-1 of Cd2(+ P<0.05). The activities of superoxide dis- mutase(SOD), peroxidase(POD)and catalase(CAT)in maize seedlings increased at the early days, and decreased with prolonging duration of Cd treatment except for SOD and CAT in leaves, and decreased the most at the highest concentration. Cadmium absorbed by the seedlings accumulated mostly in roots, and the Cd2+ stress affected absorption of Fe, Cu, Zn and Mg. The contents of Fe, Cu, Zn of leaves were not af- fected significantly at 10-6 and 10-5 mol·L-1 of Cd2+. Cadmium stimulated the absorption of Fe, Cu and Zn in roots, especially Fe in roots. The content of Mg in roots and leaves was stimulated by lower concentration of Cd2+ and inhibited by higher concentration of Cd2+. The mechanism of Cd2+ toxicity was briefly discussed in the end. Keywords:cadmium; maize; antioxidant enzyme system; MDA; mineral elements
相关文档
最新文档