Cd、Cu、Zn复合胁迫下柳树8个无性系生理特性的变化

Cd、Cu、Zn复合胁迫下柳树8个无性系生
理特性的变化
张玲1，2，段红平1*，王树凤2，陈益泰2
（1云南农业大学，云南昆明 650201；2中国林科院亚热带林业研究所，浙江富阳311400）
摘要:柳树以其优越的生物学特性，对土壤重金属污染具有一定的修复潜力。

以两种柳树的8个无性系为材料，用盆栽方法研究了Cd、Cu、Zn复合胁迫对柳树生理特性的影响，以主成分分析法分析8个生理指标的重要性，并以隶属函数法评价了柳树8个无性系对重金属（Cd、Cu、Zn）耐性的强弱。

研究结果表明，在各无性系的对照与处理之间相比，柳树8个无性系生理变化程度不同，但变化规律基本一致。

在重金属（Cd、Cu、Zn）复合胁迫下，柳树各无性系植株生长受到抑制，与对照相比，株高、地茎、总生物量、SOD 活性、POD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量均降低，CAT活性无一致变化。

主成分分析表明本试验中选取的6项指标在评价柳树Cd、Cu、Zn耐性方面有重要作用，它们分别是株高、地茎、总生物量、POD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量的变化量。

用隶属函数法来评定柳树8个无性系Cd、Cu、Zn耐性的强弱顺序为一支笔﹥470﹥30﹥大红头﹥739﹥16﹥597﹥10。

关键词：柳树；重金属；生理特性；复合胁迫；耐性评价
Biochemical and physiological changes of
eight willow clones under the Cd, Cu, Zn
Combined Stress
ZHANG Ling1，2,DUAN Hong- ping1*,WANG Shu-feng2,CHEN Yi-tai2
( 1. College of Resource and Environmental, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201, Y unnan, China;2. Institute of subtropical forestry, CAF,Fuyang311400, Zhejiang ,China)
Abstract:Willows has its superior characteristic and a number of function of the potential for phytoremediation in soil on heavy metals (Cd、Cu、Zn) combined pollution. Eight willow clones by soil culture were investigated effects of physiological indicators by principal component analysis ,heavy metals (Cd、Cu、Zn) tolerance of eight willow clones by Subordinate function analysis .The results showed ,clones in the control group compared with treatment group ,that it was different on changes degree and almost consistent in rule of physiological characteristic on eight willow clones. Plant growth was restrained, plant height、base stem、total biomass、SOD activity、POD activity、MDA content、dissolubility protein content in leaves were all reduced, CAT activity was no consistent change when plant was threatened by Cd、Cu、Zn. The heavy
metals(Cd、Cu、Zn) endurance of willow clones was evaluated by principal components analysis and subordinate function analysis. Result showed that the eight significantly different heavy metals(Cd、Cu、Zn) endurance indexes could be classified into six component parts: they are the variations of plant height、base stem、total biomass、POD activity、MDA content、dissolubility protein content. The capacity of heavy metals(Cd、Cu、Zn) endurance of the eight willow clones is gauged as follows: G(一支笔)﹥B(470)﹥C(30)﹥E(大红头)﹥A(739)﹥D(16)﹥H(597)﹥F(10).
Key words:willow; heavy metals; physiological characteristics; combined stress; tolerance evaluation
土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，也是人类生态环境的重要组成部分。

随着全
球经济的快速发展，含重金属的污染物通过各种途径进入土壤，造成土壤中相应重金属元素
的富集，从而影响农产品产量与品质，并可通过食物链危害动物和人类的生命和健康，也就
是说，土壤污染影响到整个人类生存环境的质量。

目前，全世界平均每年排放Hg约1.5万
吨，Cu约340万吨，Pb约500万吨，Mn约1500万吨，Ni约100万吨,据不完全统计，我
国受到镉、砷、铅、铬、汞等重金属污染的耕地近2000万hm2，约占总耕地面积的1/ 5，
因此，治理重金属污染土壤势在必行。

无污染土壤中Cd浓度范围为0.04-0.32umol/L.[1]一般
每千克土壤中含Cu为2-200 mg,我国土壤含Cu一般为3-300 mg,平均约为22 mg.[2]一般水稻
土中Zn含量约为77mg/kg[3],根据我国环境质量标准对土壤自然背景的要求，Zn含量应≤
100mg/kg.自从20世纪90年代以来，植物修复技术成为环境污染治理领域的一个前沿性课
题，许多研究者在对一些草本植物的研究中获得了很大进展，发现了许多超累积植物[4-6]，
但许多草本植物有着其自身的劣势，如：植株矮小，地上部分生物量小，因此，人们又开始
对具有这些优势的木本植物以及一些转基因技术进行了研究,目前对木本植物吸收重金属已
经有了一些研究[7-11],柳树（salix.）属于杨柳科柳属短轮伐乔木或灌木，全世界约有520种，
主产于北半球，我国约有257种，主产东北、西北、西南地区[12]。

在瑞典、美国、欧盟等
国家，它已被当作生物能源大量开发运用，而在植物修复方面也有一些学者进行了研究，大
量的研究均证明了不同品系的柳树对重金属(Cd、Pb、Zn) 具有较大的修复潜力[13-18]。

本试
验以柳树的8个无性系为材料，以重金属Cd、Cu、Zn超标的尾矿土为作为处理基质，通过
株高、地茎、总生物量、SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、可溶性蛋白含量等8
个形态和生理指标，用隶属函数法对8个无性系的耐性强弱进行了评价，为进一步研究重金
属的吸收、转移、转化机制奠定了基础。

1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点在中国林业科学研究院亚热带林业研究所温室大棚进行，其地处浙江省富阳市，地理坐标为北纬30°、东经120°，海拔90m，亚热带季风气候，年平均气温16.2℃，年降水量1452mm。

1.2 供试材料
供试柳树材料分别为739、470、30、16、大红头、10、一支笔、597等8个无性系，其中除一支笔、大红头为桤柳(S.integra)外，其余均为旱柳(S.matsudana)，柳树插条均采自浙江省富阳市新登柳树种质资源收集圃。

无性系编号分别为：739号（A）、470号（B）、30号（C）、16号（D）、大红头（E）、10号（F）、一支笔（G）、597号（H）。

对照采用无土介质泥炭+珍珠岩（3:1），处理用土为绍兴铜矿尾矿砂。

泥炭富含丰富的腐殖养料，有助于柳树的正常生长，尾矿砂中的重金属含量超标，对其物理化学性质进行检测时发现，根据国家标准GB 15618-2008[19],在土壤PH值为6.62的情况下，首先尾矿砂中Cd 含量为 2.28 mg/kg远远超出了国家对三种级别土壤的界定范围，其次一些微量元素，如Mn、Cu、Zn、Ni的含量严重超标，尤其是Cu和Zn,含量分别达596 mg/kg，824 mg/kg；再次，土壤中水解氮、有效磷、速效钾的含量分别为18.0 mg/kg,1.05mg/kg,57.2 1mg/kg，肥力远不及一般的土壤。

1.3 试验设计
实验采用柳树8个无性系幼苗，按种源与介质2因素裂区设计试验，以介质差异为主因素，柳树种源为副因素，设2个重复区组，每个区组的每个处理又重复3盆，共96盆。

水平内无性系间随机排列。

1.4 试验管理方法
在3月初树体萌芽之前，选择一年生以上的生长快，病虫少的优良植株作为采条母株，在地上部10cm处截断，选择粗细均匀的枝条作为插穗，去除多余的侧枝和顶端过细的部分，每根插穗长6-8cm，上端剪口选择在一个侧芽的顶端，下剪口在两个侧芽之间呈45°斜角。

每个插穗上至少保留5-6个侧芽，有利于扦插后生根。

将采集好的插条按不同的无性系编号捆起，放在事先准备好的小沙坑里面保存，准备沙
基金项目：国家林业局“948”项目（2006-4-06）；浙江省自然科学基金资助项目（Y3080506）
*通讯作者：段红平Email：duanhp_yn@
作者简介：张玲（1986），女，云南，硕士研究生，主要开展环境与植物修复研究Email:zhanglinganita@.
床，将挑好的沙子去除其中的一些杂物，选择比较均匀的细沙作为扦插介质，然后用0.5%的福尔马林溶液对铺好的沙床消毒，铺沙床时应该平坦规则，铺在光照良好的地方，消毒时溶液要足量，以便彻底杀菌除虫，同时把沙床灌溉透彻。

三天后进行扦插，扦插应尽量选择晴朗无风的天气，插完后立即灌溉，扦插一周内可以不浇水。

之后视情况不定期浇水。

直到4月中下旬，插穗的顶芽便萌发了，此时抹去其它的新芽，随后只保留一个生长健壮的侧枝作为主枝。

将其全部移栽到装有营养土的育苗袋中培养，到6月初进行抹枝剪修，将植株地上1-1.5米以上的侧枝剪除，保证主枝的生长。

6月中旬选择生长基本一致的生根苗移栽到装有试验土的壤的塑料盆内，每个圆形塑料盆（口径15cm,高15cm）装大约3kg试验采用随机区组设计，设2个重复区组，每个区组的每个处理又重复3盆，共96盆。

适时浇水，以保证植株正常生长，各项指标的测定于2011年7月至11月（大约120d）进行，整个试验过程中，大棚白天温度25℃-35℃。

1.5 测定方法
1.5.1 矿土背景值测定矿土经风干过筛后测定重金属含量、营养元素、有机质和PH值。

土壤有机质用K2Cr2O7外加热法、水解氮用碱解扩散法、有效磷用钼蓝比色法、速效钾用四苯硼钾比浊法进行测定[20] 。

土壤样品经5ml 65%的硝酸和70%HClO4混合液（体积比4：1）消解，ICP-OES测定重金属含量[21] 。

PH值用酸度计PHS测定（PHS-3C,上海精密科学仪器有限公司）。

1.5.2 叶片抗氧化酶系统的测定 9月下旬至10月初，植株生长趋于停滞，运用TU-1810紫外可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）对8种无性系柳树的对照和处理叶片制样进行SOD、POD、CA T的活性进行检测，对MDA、可溶性蛋白含量进行测定对比。

SOD的提取采用氮蓝四唑法，POD的提取采用愈创木酚氧化法，CAT的提取采用紫外吸收法，MDA提取采用硫代巴比妥酸提取法，可溶性蛋白的提取采用考马斯亮蓝G250显色法[22] 。

1.5.3 生长及生物量的测定 10月中旬，植株生长停滞，运用普通米尺和数显卡尺（0-150mm）对株高和地茎进行测量，植物收获后，将植株分根、茎、叶三部分，105℃杀青30min，75℃烘干3d后称其干重。

1.6 数据处理软件
用Microsoft Excel 2003进行简单的数据处理，采用SSPS13.0进行主成分分析[23]。

2. 结果与分析
2.1 Cd、Cu、Zn胁迫对柳树各无性系生长发育的影响
株高、地茎、生物量是衡量木本植物生长状况的重要指标，在形态和生理方面都有重要
的参考价值。

由表1可知,各处理组的株高、地茎、总生物量与对照组相比均显著降低，但各个无性系降低的程度不同。

其中，无性系597、16的株高降幅最大，无性系470的株高降幅最小，单从株高这一指标可以看出，无性系597、16对重金属Cd、Cu、Zn的胁迫较为敏感，耐性较弱；而无性系470对重金属Cd、Cu、Zn的胁迫反应较迟钝，耐性较强。

无性系10的地茎降幅最大，而无性系大红头和一支笔的地茎降幅最小，单从地茎这一指标可以看出，无性系10对重金属Cd、Cu、Zn的胁迫较为敏感，耐性较弱；而无性系大红头和一支笔对重金属Cd、Cu、Zn的胁迫反应较迟钝，耐性较强。

无性系10的总生物量降幅最大，而无性系一支笔和大红头的总生物量降幅最小，单从总生物量这一指标可以看出，无性系10对重金属Cd、Cu、Zn的胁迫较为敏感，耐性较弱；而无性系一支笔和大红头对重金属Cd、Cu、Zn的胁迫反应较迟钝，耐性较强。

2.2 Cd、Cu、Zn胁迫对柳树各无性系抗氧化酶活性和MDA含量的影响
抗氧化酶系统也称保护酶系统，它包括SOD、POD、CAT等多种酶，它们能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质。

1969年McCord等重新发现SOD这种蛋白，并且发现了它们的生物活性，弄清了它催化过氧阴离子发生歧化反应的性质，所以正式将其命名为超氧化物歧化酶。

SOD具有特殊的生理活性，是生物体内清除自由基的首要物质。

SOD在生物体内的水平高低意味着衰老与死亡的直观指标, 它可对抗与阻断因氧自由基对细胞造成的损害，并及时修复受损细胞，复原因自由基造成的对细胞伤害。

SOD是机体内天然存在的超氧自由基清除因子，它通过上述反应可以把有害的超氧自由基转化为过氧化氢。

尽管过氧化氢仍是对机体有害的活性氧，但体内活性极强的过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)会立即将其分解为完全无害的水。

这样，三种酶便组成了一个完整的防氧链条。

由于现代生活压力，环境污染，各种辐射和超量运动都会造成氧自由基大量形成；因此，生物抗氧化机制中抗氧化酶系统的地位越来越重要。

它们的催化如下的反应：
2O2-+2H+→H2O2+O2
2H2O+-.→OH·+O2
2H2O2→ 2H2O+O2
O2-称为超氧阴离子自由基，是生物体多种生理反应中自然生成的中间产物。

它是活性氧的一种，具有极强的氧化能力，是生物氧毒害的重要因素之一。

在正常情况下，细胞内自由基的产生和消除处于动态平衡状态，自由基水平很低，不会伤害细胞。

但当植物受到逆境（如重金属）胁迫时，植物体内活性氧的代谢系统的平衡被打破，O2-、H2O2、·O2(单
线态氧)的产量增加，破坏和降低活性氧清除剂如SOD、POD、CAT等的结构、活性或含量水平，从而伤害细胞。

而自由基伤害细胞的途径主要有两种，其一是膜脂过氧化作用，其二是膜脂脱脂化作用，前者发生以后，SOD、POD活性下降，同时还产生较多的膜脂过氧化产物（MDA、乙烯、乙烷），膜的完整性被破坏；后者导致的结果是磷脂游离，膜结构破坏，膜系统破坏，引起一系列生理生化紊乱，严重时导致植物死亡。

由表1可以看出，各处理组的SOD、POD活性均低于对照组，SOD、POD活性显著降低，其中旱柳无性系16的SOD降幅最大，杞柳大红头的降幅最小，旱柳无性系597的POD降幅最大，无性系10和30降幅最小，而CAT的变化不一致，又升有降，MDA的含量也有所降低。

说明各柳树无性系的活性氧的代谢系统的平衡被打破，使得SOD、POD活性降低，但并未产生较多的膜脂过氧化产物，如MDA，说明柳树细胞内的自由基清除系统对重金属（Cd、Cu、Zn）的适应性较好。

2.3 Cd、Cu、Zn胁迫对柳树各无性系可溶性蛋白含量的影响
可溶性蛋白是逆境胁迫条件下植物细胞内的渗透调节剂，可溶性蛋白在细胞内的积累对于降低细胞内溶质的渗透势，均衡原生质体内外的渗透度等具有重要作用。

由表1可知，除无性系739的可溶性蛋白含量有所升高以外，其余无性系的处理组中的可溶性蛋白含量均低于对照，其中降幅最大的是无性系470，说明无性系470在应对重金属Cd、Cu、Zn复合胁迫时最为敏感。

表1 Cd、Cu、Zn处理对柳树生理特性的影响Table 1 Effects of Cd、Cu、Zn on Physiological of willows
无性系介质株高地茎总生SOD POD CAT MDA
可溶性
蛋白(cm) (mm)
物量
(g) (U/mg) (um/g) (U/g) (nmol/g)
含量
(mg/kg)
739(A) CK 176.33 6.62 16.76 42.96 4495.29 165.63 3.32 3.79 T 86.17 3.85 5.23 27.64 1686.73 52.75 2.98 3.82 变幅51.13 41.92 68.79 35.67 62.48 68.15 10.05 -0.92
470(B) CK 156.17 7.38 18.69 23.80 2688.89 57.31 2.98 3.26 T 118.50 4.59 7.61 21.36 1815.59 28.67 2.85 2.07 变幅24.12 37.79 59.28 10.25 32.48 49.98 4.32 36.59
30（C）CK 141.33 6.21 11.39 51.49 3428.87 76.03 16.57 3.77 T 61.67 3.27 3.51 34.70 3192.44 70.39 15.91 3.46 变幅56.37 47.26 69.19 32.61 6.90 7.42 4.00 8.15
16(D) CK 136.50 6.51 12.97 1.40 3539.45 94.26 10.02 2.38 T 53.00 3.34 3.10 0.33 2835.86 87.45 8.75 2.18 变幅61.17 48.72 76.07 76.13 19.88 7.23 12.75 8.43
大红头（E）CK 107.17 4.31 6.58 15.52 6046.39 88.07 29.30 3.35 T 50.50 3.12 2.96 15.45 2437.69 58.09 26.43 2.74 变幅52.88 27.53 55.02 0.44 59.68 34.04 9.79 18.04
10（F）CK 143.83 6.81 16.65 44.12 2386.30 48.37 3.15 3.15 T 58.17 3.32 3.24 15.24 2226.41 123.03 2.34 2.68 变幅59.56 51.27 80.56 65.46 6.70 -154.35 25.94 14.82
一支笔（G）CK 139.33 5.13 11.28 27.49 6140.79 39.69 4.25 4.34 T 93.00 3.99 5.55 19.94 3609.24 198.67 3.29 4.05 变幅33.25 22.29 50.80 27.47 41.23 -400.62 22.52 6.78
597（H）CK 170.33 6.24 13.64 11.71 3212.22 103.21 15.80 2.05 T 65.33 3.43 3.89 8.54 936.64 113.36 14.96 1.79 变幅61.64 45.01 71.48 27.04 70.84 -9.83 5.34 12.76
注：表中变幅（％）＝（CK-T）*100/CK,生理指标的测量均为FW.
2.4 柳树Cd、Cu、Zn耐性评价指标的确定
选择评价植物重金属耐性的方法和指标在理论和实践中都有重要的意义。

用主成分分析方法来选择植物的耐性评价指标是近年来运用较多的方法。

本文使用了株高、地茎、总生物量、SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、可溶性蛋白含量的变化量这8个指标来衡量柳树8个无性系对重金属Cd、Cu、Zn的耐性。

分别进行了主成分分析（表2），在8个指标中获得了3个主成分，第一主成分贡献率占45.14%，包含信息（权重指数）为株高变幅（0.40795）、地茎变幅（0.470146）、总生物量变幅（0.504384），第二主成分贡献率占
27.31%，包含信息（权重指数）为MDA含量变幅（-0.612552），第三主成分贡献率占16.53%，包含信息（权重指数）为POD活性变幅（0.603502），可溶性蛋白含量变幅（-0.661435），由此可见，株高变幅、地茎变幅、总生物量变幅、MDA含量变幅、POD活性变幅、可溶性蛋白含量变幅这6项指标在评价重金属耐性方面是比较重要的。

表2 Cd、Cu、Zn耐性指标的主成分分析结果
Table 2 Result of primary element analysis on Cd、Cu、Zn tolerance indicators
主成分
特征向量
Z1Z2Z3
株高变幅(X1)
地茎变幅(X2)
总生物量变幅(X3)
SOD活性变幅(X4)
POD活性变幅(X5)
CAT活性变幅(X6)
MDA含量变幅(X7)
可溶性蛋白含量变幅(X8) 特征值
贡献率（%）
累计贡献率（%）
0.40795
0.470146
0.504384
0.367272
-0.266583
0.087673
0.115417
-0.218449
3.61099706
45.14
45.14
0.119294
0.235771
0.118273
-0.22537
0.197894
0.337291
-0.612552
0.211848
2.18454136
27.31
72.44
0.398354
-0.177689
-0.058727
-0.064861
0.603502
-0.006035
-0.018352
-0.661435
1.32230711
16.53
88.97
2.5 运用隶属函数法对各无性系进行比较
分析一些测定指标和重金属的相关性，用隶属函数法综合评定各无性系对重金属的耐性。

这是目前运用比较广泛的抗逆性综合评定法，其基本计算方法如下：
2.5.1 求出各指标变化量的隶属函数值
如果某一指标的变化量与重金属抗性呈正相关，可用公式：X（u）=(X-X min)/(X max-X min)
如果某一指标的变化量与重金属抗性呈现负相关，可用公式：X（u）=1-(X-X min)/(X max-X min). 式中，X为某一指标的测定值
X max为某一指标测定值中的最大值
X min为某一指标测定值中的最小值
2.5.2 计算各指标变化量的隶属函数值的平均值，即X（u）的平均值
用隶属函数法对各无性系的重金属耐性进行评定时，其隶属函数值的平均值越大，重金属的抗性越强，能比较准确地评定出树种或品种间抗性的强弱。

本文通过主成分降维得到了株高、地茎、总生物量、POD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量的变化量这6项指标是影响柳树各无性系耐性的主要因子，以这6项指标为评定标准对柳树8个无性系的耐重金属Cd、Cu、Zn的能力进行综合评价和比较研究，结果表明8个柳树无性系对Cd、Cu、Zn的耐性强弱的大小顺序依次为一支笔﹥470﹥30﹥大红头﹥739﹥16﹥597﹥10。

表3 8个无性系Cd、Cu、Zn耐性的隶属函数值及Cd、Cu、Zn耐性的确定
Table 3 Subject function value and establishment of Cd、Cu、Zn tolerance on eight clones
统计因子
无性系编号
739 470 30 16 大红头10 一支笔597
株高变幅0.2801 1.0000 0.1406 0.0126 0.2336 0.0555 0.7566 0.0000 地茎变幅0.3226 0.4652 0.1383 0.0881 0.8190 0.0000 1.0000 0.2161 总生物量变幅0.3954 0.7151 0.3819 0.1507 0.8583 0.0000 1.0000 0.3050 POD活性变幅0.1304 0.5981 0.9970 0.7945 0.1740 1.0000 0.4617 0.0000 MDA含量变幅0.7245 0.9854 1.0000 0.6015 0.7365 0.0000 0.1562 0.9392 可溶性蛋白含
量变幅 1.0000 0.0000 0.7584 0.7508 0.4945 0.5805 0.7947 0.6355 均值0.4755 0.6273 0.5694 0.3997 0.5526 0.2727 0.6949 0.3493 排序一支笔470 30 大红头739 16 597 10
3. 讨论与结论
土壤受重金属污染以后，影响植物的正常生长、发育，使一些生理生化活性也发生了改变。

重金属在植物体内积累到一定程度时，就会产生毒害症状，表现为生长受阻、植株矮小、失绿、生物量下降等症状，该研究结果很好地验证了这一点，在重金属（Cd含量为 2.28 mg/kg，Cu含量为596 mg/kg，Zn含量为824 mg/kg）胁迫下，柳树8个无性系都不同程度地表现出株高、地茎、总生物量下降的现象。

植物组织中能通过多条途径产生O2-、OH·等自由基，这些自由基有很强的氧化能力，对许多生物功能分子有破坏作用，但细胞内也存在消除这些自由基的多种途径，如SOD可以消除O2-（超氧阴离子自由基），细胞中O2-的积累可使CO2的固定效率降低，而CAT和POD能使SOD催化产生的H2O2分解，只有当SOD、POD、CAT三者活性协调一致，才能使自由基维持在一个低水平，不会伤害细胞。

而自由基伤害细胞时可能会导致膜脂过氧化，使MDA含量升高，但本研究发现，各柳树无性系的叶片中MDA含量并没有升高，反而降低了，而柳树8个无性系的叶片中SOD、
POD活性均不同程度降低，CAT活性的变化不稳定，有的无性系升高，有的则降低，说明了SOD、POD活性的降低与膜脂化作用无关，可能与细胞膜透性大小有关。

保护酶系统与膜脂过氧化作用的相关性及机理有待进一步研究。

该研究结果与杨卫东[24]等人相似。

与对照组相比，各无性系的可溶性蛋白含量降低，洪仁远，李元等曾经报道过Cd能诱导植物可溶性蛋白含量增加，这是植物抵抗Cd毒害的一种解毒机制[25-26],而本研究的结果恰好相反，在重金属（Cd、Cu、Zn）的复合胁迫下，各柳树无性系叶片可溶性蛋白含量均下降，该结果与张小兰，陈国祥[27-28]等的研究结果一致。

导致这种现象的原因可能主要有两方面，其一是，重金属离子进入植物组织细胞后，促进了蛋白水解酶的活性，加强了原有蛋白质分解，其二是重金属离子进入细胞后，取代了一些酶的载体或作为一些酶的辅因子，使一些蛋白质的合成受阻，破坏了一些新蛋白的合成，从而对细胞造成了伤害。

尽管利用生理生化指标可以筛选耐重金属新品种，但生理生化指标与生长及遗传性状的关系还有待于进一步深入研究，因为重金属对植物造成的伤害是多方面的，而植物对重金属胁迫有多方面的防卫机制，细胞清除重金属的毒性涉及多种代谢过程，如金属有机物的合成、金属离子的还原、金属离子的螯合和运输过程 (环境一细胞间一细胞内一细胞器)等，只有全面考虑重金属离子在细胞内的活动 (如重金属的累积、代谢、对细胞功能的破坏及被螯合和区域化)，采用一系列的综合指标才能反映植物的重金属耐性[29]。

本文运用主成分分析和隶属函数法，利用株高、地径、总生物量、POD活性、MDA含量、可溶性蛋白含量的变幅综合评定结果认为，这 6个指标对反映植物重金属耐性起着非常重要的作用，本试验初步确定柳树8个无性系Cd、Cu、Zn耐性强弱顺序为G(一支笔)﹥B(470)﹥C(30)﹥E(大红头)﹥A(739)﹥D(16)﹥H(597)﹥F(10)。

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