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南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜的响应机制探讨(可编辑)

2017-11-18 40页 doc 68KB 44阅读

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南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜的响应机制探讨(可编辑)南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜的响应机制探讨(可编辑) 南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜 的响应机制探讨 曲阜师范大学 硕士学位论文 南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)对重金属铅、铜的 响应机制探讨 姓名:李燕 申请学位级别:硕士 专业:野生动植物保护与利用 指导教师:侯元同;王兴安 20090401 南蛇藤 .对重金属 铅、铜的响应机制探讨 摘要 随着社会和经济的发展,重金属污染越来...
南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜的响应机制探讨(可编辑)
南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜的响应机制探讨(可编辑) 南蛇藤Celastrus orbiculatus Thunb对重金属铅、铜 的响应机制探讨 曲阜师范大学 硕士学位论文 南蛇藤(Celastrus orbiculatus Thunb.)对重金属铅、铜的 响应机制探讨 姓名:李燕 申请学位级别:硕士 专业:野生动植物保护与利用 指导教师:侯元同;王兴安 20090401 南蛇藤 .对重金属 铅、铜的响应机制探讨 摘要 随着社会和经济的发展,重金属污染越来越严重,大量的重金属例如、、、 等进入环境,造成严重的土壤和大气等污染。污染土壤的生态修复已成为我 国当前所面 临的重要理论和实践课。人们不断尝试用物理的、化学的和生物的等 及技术进行污 染土壤的生态修复。但是,植物生物修复与物理修复和化学修复相比,具有成 本低、 效果好、无二次污染等优点,因而具有广泛的应用前景。研究重金属对植物的毒害机制及 植物耐重金属机理,可为污染土壤修复的植物筛选及应用提供理论依据。 本文采用我国园林绿化应用率较高且生态适应性强的南蛇藤 .为研究对象,通过室内模拟培养、生理生化指标测定等实验手段,研究了铅、 铜污染对南蛇藤的毒害作用机理。研究结果如下: 、低浓度、污染对南蛇藤种子的萌发具有促进作用;在高浓度处理下,则表现 为抑制作用,随着浓度的增加,抑制作用加强。 、实验室砂基培养条件下,低浓度、处理对南蛇藤幼株生长无明显伤害现象, 甚至促进生长,其干重、鲜重、含水量和株高明显高于对照;随、浓度增加,可造 成幼株生长缓慢,生物量下降,含水量随之下降,叶片枯萎,叶绿素含量下降。 、在、两种离子的作用下,南蛇藤体内与逆境密切相关的物质和保护酶发生 一系列的变化,且表现出明显的剂量/效应关系和时间/效应关系。随着处理浓度的加大、 处理时间的延长,可溶性蛋白含量、可溶性糖含量与脯氨酸均出现先升后降的趋势; 持续增加,增大,说明细胞内的重金属能通过氧化还原反应产生自由基损伤主要的生 物大分子及引起膜脂过氧化。低浓度和短时间胁迫下,南蛇藤启动了细胞的防御反应,植 物体内、和等保护酶活性发生了应急性的提高,起到了一定的保护作用。 但随着重金属毒害的加重,超过了细胞防御系统的保护限度,保护酶活性降 低,更多的 等膜质过氧化产物产生。活性氧系统失衡,导致植物生理代谢紊乱,并加速组 织、 细胞衰老或死亡。 关键词:南蛇藤,铅,铜,种子萌发,生长,抗氧化系统 ., , , . .. , . .. .,. ,矿 .:., . ,/. 宙/? .,, ,. , , ., . . , ., 、,.., . . , , 曲 .埘, . ,. : ,,,, 英文缩略词说明,脱落酸 ,过氧化氢酶 ,叶绿素 伊,细胞膜透性 ,铜 ,半胱氨酸 ,脱氧核糖核酸 ,干重 ,铁 缸 ,鲜重 ,谷胱甘肽 ,丙二醛 ,金属硫蛋白 ,铅 ,植物络合素 ,过氧化物酶 ,脯氨酸, 光系统 ? , 光系统 ,。活性氧 ,超氧化物歧化酶,硫代巴比妥酸 ,三氯乙酸曲阜师范大学博士/硕士学位论文原创性说明 在口划“” . / 本人郑重声明:此处所提交的博士口 硕士留论文《南蛇藤 .对重金属铅、铜的响应机制探讨》,是本人在导师指导 下,在曲阜师范大学攻读博士口 硕士对学位期间独立进行研究工作所取得 的成果。论文中除注明部分外不包含他人已经发表或撰写的研究成果。对本 文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确的方式注明。. 本声明的法律结果将完全由本人承担。 日期:加口.众舌 作者签名:李鹅 曲阜师范大学博士/硕士学位论文使用授权书 在口划“?” 《南蛇藤 .对重金属铅、铜的响应机制探 讨》系本人在曲阜师范大学攻读博士口 硕士蚜学位期间,在导师指导下完 成的博士口 硕士囱学位论文。本论文的研究成果归曲阜师范大学所有,本 论文的研究内容不得以其他单位的名义发表。本人完全了解曲阜师范大学关 于保存、使用学位论文的,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印 件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权曲阜师范大学,可以采用 影印或其他复制手段保存论文,可以公开发表论文的全部或部分内容。 石.. 日期: 作者签名:夸磊 一一、 导师签名: 日期: 倾勿飞 第一章 前言 我国土壤重金属污染概况 重金属是指密度在./以上的金属元素【,其中包括铅、铜、铬、镉 、锌、镍、钴、锡、汞和金.等种金属元素。砷、硒是非金 属元素,但它的毒性及某些性质与重金属相似,所以将其列入重金属污染物范围内。环境 污染方面所指的重金属主要是生物毒性显著的汞、铅、镉、铬以及砷,还包括具有毒性的 铜、钴、镍、锡、钒等污染物。其中有些是生命活动所必需的,在微量浓度下参与生命代 谢活动,如铜、锰、锌等,但是它们在生物体内的残留量超过一定浓度时就会对生物本身 产生危害。另外一些重金属不是生命活动所必需的,如铅、镉等。由于人们的生产和生活 造成重金属对大气、水体、土壤、生物圈等的环境污染就是重金属污染【】。 土壤是人类赖以生存的重要自然资源,是人类生态环境的主要组成部分之一,也是植 物,特别是作物的生活环境,作为人类主要食物的粮食、蔬菜、家畜等农副产品都直接或 间接来自土壤。重金属在土壤中富集必然引起食物污染,并进而危害人体健康。研究表明: 重金属污染对人体健康的危害是多方面、多层次的,其毒理作用表现如下:造成生殖障碍, 影响胎儿正常发育,威胁儿童和成人身体健康,降低人口身体素质。 土壤作为开放的缓冲动力学体系,在与周围环境进行物质和能量的交换过程中,不可 避免地会有外源重金属进入其中。目前世界各国土壤大都存在不同程度的重金属污染【, 全世界平均每年排放的为万吨,为万吨,为万吨,约.万吨。 我国土壤的重金属污染也日趋严重,据统计,目前我国遭受不同程度重金属污染的耕 地面积已接近万姘,约占耕地面积的/。我国每年因重金属污染导致的粮食减产 超过万吨,被重金属污染的粮食多达万吨,合计经济损失至少亿元。农 业部环境监测系统近年来对我国个省市城郊、污灌区、工矿等经济发展较快地区 个重点污染区调查研究表明,污染超标的大田农作物种植面积为.万,占调查总面 积的%,其中重金属含量超标的农作物产量约占污染物超标农作物总的%以上,尤其 是、、最为突出【】。当前我国多数城市近郊土壤都受到了不同程度的污染,其中 、污染较普遍。从目前大量报道来看,我国沪、粤、闽、苏、浙、赣、辽、鲁、晋等 沿海工业发达省市、矿产密集省份及其它一些大中城市附近地区是土地铅、铜污染的高发 区。许多菜田和城郊农田已大大高于全国土地平均铅、铜含量,而尾矿区情况更是严重, 铅、铜污染己到了需要严格治理的程度【?。 土壤中铜、铅的主要来源 土壤中的重金属元素来源是多样的,主要分为“自然源”和“人类活动源”。其中,“自 然源”是指含重金属矿物在长期的风化、侵蚀等自然力的作用下缓慢释放到土壤中,或因 地震、火山爆发、泥石流等自然灾害而进入土壤造成地方性污染等。但是,这些因自然力作用而造成的污染在重金属污染中只占到很小的一部分。土壤污染主要是由人类活动造成 的。 .矿业活动 矿业活动是土壤中重金属最主要的来源之一,我国有超过个国有和个私 营矿业公司在运作【?,在开采、焙烧和冶炼过程中,会产生大量的尾矿沙和废矿石。目前, 我国矿山排放的尾矿堆存量已达余亿吨,并且每年以?亿吨的速度增长【。这些重金 属含量很高的尾矿废弃物露天堆放后,会迅速风化,并通过降雨、风扬等作用向周边地区 扩散,从而导致一系列的重金属污染问题见表.。 表.金属元素在尾矿沙中的浓度 . 据: .,】 .工业活动 早期的土壤重金属污染大多与工业排放有关,而现在的许多工业活动仍然会导致重金 属的环境污染,如化学工业、肥料制造、塑料工业、纺织工业、微电子工业等生产过程中 产生大量含有,,,,,,等重金属的废弃物未经处理回收,直接排放 到环境中,通过雨水淋溶扩散或其他途径极易造成土壤重金属污染。 .大气沉降 含有重金属的尘埃往往伴随汽车尾气、金属加工和化工燃料的燃烧进入大气,然后沉 降到土壤中。据有关材料报导,汽车排放的尾气中含量多达./,它们成条带状 分布,因距离公路、铁路、城市中心的远近及交通量的大小不同而产生明显的差异。有研 究指出在公路两侧的距离有被污染的痕迹,每月累积的易溶性污染物在/,进 入环境的强度顺序为:,,,和 。【】通过研究香港路边的粉尘和土壤 里的重金属含量,发现和其它重金属在样品里的含量与汽车年平均日流量成显著的正 相关。等研究后指出土壤中重金属污染的、和等元素分别有.%、.%、 .%来自大气沉降作用】。 .农用物资的不恰当使用 农药、化肥和地膜是重要的农用物资,对农业的发展起着重要的推动作用,但长期不 合理使用,也会导致土壤重金属污染。王正直【 等对山东栽培苹果 与葡 萄 年以上的果园土壤剖面进行了铜含量研究,结果表明,果园由于长 期大量施用波尔多液等含铜农药,致使表层土壤铜平均含量达到了. /,是对照 土壤含量的.倍,超过土壤环境质量规定的二级。陈芳等【】对长期定位肥料试验土 壤中重金属的含量变化进行了测定,结果表明,随耕作年限的增长,试验区土壤中的、 、、等种重金属含量总体呈上升的趋势。近年来,地膜大面积的推广使用,造 成了土壤的白色污染。由于地膜生产过程中加入含有等重金属的热稳定剂,同时也增 加了土壤重金属污染。 .污水灌溉 利用污水灌溉是灌区农业的一项传统的技术,主要是把污水作为灌溉水源来利用。污 水按来源可分为城市生活污水、石油化工污水和工业矿山污水等,它们都含有较多的重金 属元素,这些污水在我国的处理率仅为%.%。利用这些未达排放标准的污水进行农业 灌溉,重金属在农田土壤中出现明显的累积【引。 重金属铅、铜对植物生长及生理生化的影响 .重金属铅、铜对植物生长发育的影响 无论是必需元素还是非必需元素,其浓度在一定范围内不至于影响到植物的生长发 育,但如果浓度过高,植物富集于体内的含量超过了本身的富集阈值,都会表现出一些相 似的毒害症状。 重金属对植物的毒害效应表现为:植物种子萌发受到抑制,有研究表吲】:不同重 金属均能抑制种子萌发,并且浓度越大,作用时间越长,抑制效应越强。营养 生长受阻, 通常表现为:生长迟缓、植株矮小、根系伸长受抑制直至停止、叶片褪绿、出现褐斑、生 物量下降等症状,严重时甚至导致植物死亡。生殖生长也会受到影响,表现为:生育期 推迟,严重时会出现生殖生长完全停止,甚至不开花,不结果。马文丽等】研究指出, 胁迫对小麦 的种子萌发具有低浓度下的激活效应和高浓度下的抑制 效应。苗明升等用不同浓度的溶液浸泡大豆 ..并浇灌幼苗, 结果表明,不同浓度的十对大豆种子的萌发和幼苗的生长发育有不同程度的影响,且 浓度越大,对种子萌发和幼苗生长的危害性越大【。刘登义等报道,、污染明显抑 制黄豆种子萌发。刘素纯等‘以黄瓜 .幼苗为材料,研究了铅胁迫 对黄瓜幼苗生长的影响,结果表明:低质量浓度铅 /对黄瓜幼苗早期生长有着促迸作用,铅质量浓度高于 /时对黄瓜幼苗早期生长有着抑制作用,并且铅浓度越高, 对黄瓜幼苗生长的抑制作用越强。刘春生等研究结果表明,褐土中施加过量的铜会抑制苹 果新梢的伸长,其抑制程度随铜施入量的增加而加剧【】。田生科等【】通过研究离子胁 迫对海州香薷 .和紫花香薷 根系生长的影 响中指出,低浓度/的离子对海州香薷的生长具有一定的促进作用, 使其根系干重、长度、根系表面积略有提高,但当为~ /时,则表现为负 效应;而紫花香薷在/时,其根系生长受到明显的抑制。研究表明,铜处理可以导 致凤仙花 脑和欧洲丁香 开花延迟【,铅、镉、 汞和铜对烟草 花粉萌发和花粉管的生长也有抑制作用”。 在重金属胁迫下,植物种子萌发受到抑制可能与抑制酶活性有关。重金属胁迫抑制淀 粉酶、蛋白酶活性,即会抑制种子内储藏淀粉和蛋白质的分解,从而影响种子萌发所需的 物质和能量,致使种子萌发受到抑制。而重金属抑制植物生长的机制可能是通过与植物中 许多关键酶中的巯基相互作用而扰乱酶的正常功能或通过产生活性氧物质破坏植物 的正常代谢造成的。而重金属导致植物细胞壁中胶层果胶的交联,从而抑制了细胞的伸长 生长【】。重金属对植物成花和开花的影响,一可能与重金属通过影响植物体水分的吸收、营 养物质含量、激素水平、矿质养分以及一些酶的活性有关,从而间接影响植物成花与开花。 .重金属铅、铜对植物细胞膜的影晌 细胞膜是细胞与外界环境进行物质交换和信息传递的界面和屏障,各种逆境对细胞的 影响首先作用于细胞膜。细胞膜主要是由双层磷脂和蛋白质构成,同时含有大量不饱和脂 肪酸。植物在重金属胁迫下会产生过量的自由基,这些自由基攻击细胞膜上的不饱和脂肪 酸,使细胞膜结构松散,透性增加,导致细胞内的离子和有机物大量外渗,外界有毒物质 进入细胞,破坏了细胞内酶及代谢作用原有的区域性,使得重金属更易进入细胞内,造成 植物的毒害。】研究表明,细胞膜透性的增加与细胞质膜的结构和功能受到破坏有 关,而这种破坏作用可能是由于重金属直接与膜蛋白的巯基.结合或与磷酸乙醇胺 和单分子层的磷脂酰氨酸反应而引起的。 一般认为,重金属浓度越高,胁迫时间越长,对细胞膜的选择透性、组成、结构和生 理生化等的伤害一般也越大。任安芝等【佣不同浓度,对青菜 进行不同时间的处理,随着金属离子浓度的提高和处理时间的延长,使得其组成和结构发 生了变化,细胞膜透性逐渐增加。在胁迫下,甘蔗 .叶片 的细胞质膜透性随着土壤中浓度的增加而增大,呈极显著正相关,其相关系数高达 .。过量的铜会导致植物细胞发生膜脂过氧化反应,破坏细胞的膜结构。王友保等 报道,随浓度增加,高羊茅 活性氧产生速率急剧增加,叶片 细胞膜透性增大,电导率显著升甜】。耐植物的根细胞的膜脂完整性与其耐性成正 相关【。但对敏感程度不一的种生态型拟南芥的研究表明,它们对的耐受能力 差异并非由质膜透性的差异所致,而与其逆转的能力强弱相关,的渗漏可能与离子通 道的调节有关,而不是一般认为的膜脂过氧化的结果【 。也有报道采用膜片钳技术研究过 量对一种淡水藻 细胞膜透性的影响发现,通过提高质膜的非选择 性电导和抑制质子泵矿一活性而改变质膜透性引。 .重金属铅、铜对植物水分代谢的影响 过量重金属胁迫可导致植物体蒸腾速率和水分含量下降。锄【】等研究指出: 一些重金属可引起禾苗缺水;重金属对植物蒸腾作用的影响也十分明显:在低浓度毒物的 刺激下,蒸腾加速。当污染浓度超过一定值后,蒸腾强度降低。可能的机制有:重金属 污染导致的生长抑制使得叶面积减少削,因为叶片是蒸腾作用的主要器官;重金属处理 后植物叶表皮的气孔密度明显减少,开放的气孔总数减少和破损的气孔增多【】;重金 属能直接影响保卫细胞中离子和水分迁移,从而增加气孔阻力【】或关闭气孔】;重金属 能降低细胞壁弹性或破坏细胞壁的结构,造成水势下降。重金属对呼吸作用和氧化磷酸化 的影响也使植物水分状况失调【。此外,王焕校【认为蒸腾强度下降与重金属诱导的植物 体内浓度增加有关。 .重金属铅、铜对植物光合作用的影响 重金属对植物光合作用的影响是通过影响光合过程中的电子传递、破坏叶绿体和叶绿 素等光合系统的完整性而实现的。 首先,重金属会影响叶绿素,合成,叶绿素是植物进行光合作用的 物质基础,其含量将直接影响光合作用的强弱。等报道,提高浓度后导致豇豆 /阳妣幻.叶绿素含量减少,对叶绿素的影响比叶绿素更显著,而类胡萝卜 素则几乎未受到影响脚】。夏奎等研究指出,在 /的胁迫下,青稞 .. .幼苗叶绿素和类胡萝卜素含量随时间延 长先升后降,叶绿素含量下降【。侯文华等研究表明,重金属,,污染使青萍.叶绿素和类胡萝卜素的含量降低,但是低浓度处理./ 下,叶绿素和类胡萝卜素含量稍有升高。 其次,重金属会影响光合速率、和及一些与光合作用相关的酶,包括,.二 磷酸核酮糖羧化酶、..磷酸甘油醛脱氢酶、,一二磷酸果糖酶和一苹果酸脱氢 .光合速率下 酶等。邱永祥等报道,处理可导致叶菜用甘薯 降,光能利用效率减低【】。认为:重金属镉通过抑制原叶绿素酸酯还原酶的活 性,从而导致植物光合能力下降【。等研究指出,重金属,,,, 原位替换叶绿素中心原子而导致光合作用崩溃,也是重金属胁迫对植物的重要伤害 。。 机制,通过测量荧光动力参数进一步表明这种替换可能特异性发生在反应中心【 再次,重金属胁迫破坏叶绿体结构,并抑制成熟叶的光合作用,使气孔膨压丧失和气孔关闭【。蒋文智等研究表明,经过重金属处理后,叶绿体中的类囊体随着毒害的加重, 质壁分离,质膜破损,染色质呈凝胶状,核仁消失,核膜破裂。由于叶绿体双层膜结构遭 破坏,基粒垛叠结构解体,直接影响到光合作用等功能,使光合速率下降。据 报道,过 量的会使植物叶绿体的数目减少并对其超微结构造成明显损伤如叶绿体膨胀,类囊体 肿胀,被膜破裂和叶绿体解体等【】。 综上所述,重金属对光合作用的抑制是由于对光合器官结构及细胞内有关叶绿素及其 合成酶系统共同影响造成的。 .重金属铅、铜对植物体内酶活性的影响 目前有关重金属、胁迫对酶活性影响的研究大多集中在对植物体内保护酶类活 性的影响上。植物保护酶活性改变是重金属胁迫诱导细胞代谢的一个主要效应【。研究表 明,重金属胁迫与其他形式的氧化胁迫一样,能导致大量的活性氧 , 自由基产生。自由基能损伤植物主要的生物大分子如蛋白质和并引起膜脂 的过氧化,被认为是植物遭受重金属胁迫的主要机制。另一方面,植物在长期的进化过程 中形成了一个清除活性氧自由基、抑制膜脂过氧化的抗氧化酶系统,主要包括超氧化物歧 化酶 ,、过氧化物酶,和过氧化氢酶, 种酶类。是植物体内清除‘的有效酶,可将其转变为氧化作用相对较弱的 ,而和则把转化为和,从而保护细胞免受活性氧的伤害,提 高植物的抗逆能力。 正常生长条件下;这个系统中的保护酶协调作用能有效的将植物体内的活性氧代谢维 持在动态平衡状态,而在重金属等逆境胁迫下,植物保护酶的变化则是复杂的。有报道认 为在高强度的逆境胁迫条件下,高水平自由基能导致抗氧化酶断裂,从而抑制作物抗氧化 酶活性【。也有报道指出,适量活性氧自由基的产生能触发对抗氧化酶表达的诱导作用?。 等认为、和对活性的诱导作用发生在酶蛋白的合成阶段,并且认 为、和矗胁迫对活性的诱导作用不是通过自由基的产生来介导的【】。钱 柏清等研究表明,龙须草 .的活性随着,处理浓度 的增加呈现下降趋势;龙须草和的活性随着处理浓度的增加呈现出上升趋 势【,而随着,,四种重金属处理浓度的增加呈现先升后降趋势。金琏等研究 指出:胁迫对普通小麦幼苗的具有激活效应,且随着铅浓度的增加激活效应逐渐 增强;对存在胁迫初期的激活效应,随着胁迫时间的延长,转而表现为抑制效应,且 随着铅浓度的增加抑制效应逐渐增强;对存在胁迫初期低浓度下的激活效应,随着 铅浓度的增加及胁迫时间的延长,转而表现为抑制效应,且随着铅浓度的增加抑制效应逐 渐增强。三种抗氧化酶均可被激活以抵抗铅胁迫,但过氧化物酶起关键作用。王小平等 幼苗抗氧化酶活性的影响。结果表明, 研究了不同浓度的对菠菜 随着浓度的增加,菠菜幼苗叶片中的、和活性变化呈先上升后下降的 趋势,反映出抗氧化酶在一定范围内能清除自由基,使植物具有一定抗性能力【?。侯文华 等研究表明,重金属、污染下,青萍活性均呈现先升后降的趋势,而对 影响不大;污染下,青萍活性呈现先升后降的趋势,而、对影响不大; 、、污染下,青萍活性均有不同程度的升高【引。在胁迫下,凤仙花的、 活性也呈现低浓度促进、高浓度抑制的趋势【。 重金属对固氮酶也会产生影响,大于./的会导致大叶相思 固氮酶活性急剧下降,./的则完全抑制大叶相思固氮酶的活 根瘤菌的固 性【。何新华等发现,低浓度铅对杨梅 .. 氮酶活性有促进作用,在高浓度下则对其活性产生抑制【。 近几年的研究表明,重金属对淀粉酶、脱氧核酸酶、硝酸还原酶和多酚氧化酶等也有 抑制作用【】。另外,重金属还会影响植物的呼吸作用‘、核酸代谢【、碳水化合物代谢 以及氮素代谢【等。大量研究表明,重金属对植物体产生毒性的生物学途径可能有两个 方面【】:?大量的重金属离子进入植物内,干扰了离子间原有的平衡系统,造成正常离子 的吸收、运输、渗透和调节等方面的障碍,从而使代谢过程紊乱;?较多的重金属离子进 入植物体内后,不仅与核酸、蛋白质和酶等大分子物质结合,而且还可取代某些酶和蛋白 质行使其功能时所必需的特定元素,使其变性或活性降低。 植物对重金属污染的抗性机理. 土壤中过量的重金属会限制植物的正常生长、发育,但许多植物种类仍能在高浓度的 重金属环境中生长、繁殖,并完成生活史,表明在长期的进化过程中植物产生了对重金属 的抗性【。认为,植物对重金属的抗性即植物能生存于某一特定的含量较高的重 金属环境中而不会出现生长率下降或死亡等毒害症状。植物对重金属抗性的获得主要通过 两种途径:避性和耐性。这两条途径并不排斥,往往能统一作用 于一个植物上【引。 .】调辛性 一些植物可通过某种外部机制保护自己,使其不吸收环境中高含量的重金属,从而免 受毒害,称之为避性。在这种情况下,植物体内重金属的浓度并不高。避性是 通过限制重 金属离子跨膜吸收、与体外分泌物络合等途径来实现的。 植物可通过限制重金属离子跨膜吸收,从而来降低体内的重金属离子的浓度。研究表 明【引,植物主要是通过降低重金属向细胞质中运输而解毒。细胞质膜是有机体与外界环境 之间的一个界面,细胞质膜的透性大小是决定外界重金属离子能否进入细胞和进入多少的 主要因素,而质膜组成是决定质膜透性的关键,所以在重金属污染条件下,植物之间质膜 组成和变化能力的差异可能是不同植物对重金属抗性不同的原因之一。 在重金属胁迫条件下,植物可反馈分泌一些物质。通过这些物质与重金属离子发生络 合反应,降低植物周围环境中有效态的重金属离子含量,避免植物受害。研究证明,在 胁迫下,小麦根际分泌物使根际值上升,导致羟基化而沉淀,从而阻止根系对 的过量吸收【。耐铅水稻品种根际分泌的草酸可限制根系对铅的吸收【。在重金属的胁迫 下,玉米 .根尖的根际微生物及一些藻类能分泌与重金属离子有较强的亲和 力的粘胶状物质主要成分是多糖,将大量的金属离子滞留在根外丁。 .耐性 耐性是指植物体内具有某些特定的生理机制,使植物能生存于高含量的重金 属环境中 而不受伤害,此时植物体内具有较高浓度的重金属。植物对重金属的耐性主要有以下两条 途径:金属排斥,即重金属吸收到植物体内以后再排出体外,或重金属在植物体内的运 输受阻;金属富集,但可自行解毒,即重金属在植物体内以不具生物活性的解毒形式存 在,如结合到细胞壁上,离子主动运输进入液泡,与蛋白质或者有机酸结合等【。 ..植物对重金属的排放、阻止作用 植物将重金属吸入体内后,再通过某些机理排出体外以达到解毒的目的。如以排泄的 形式将毒物排出体外,和研究了不同耐性植物的金属离子吸收与代谢关系, 认为植物原生质膜有主动排出金属离子的作用。另外,可以通过衰老的方式如分泌脱落酸 促进老叶或受毒害叶片脱落等作用把重金属排出体外,如等【】发现白羽扇豆 印加螂 .从根细胞中排出,这可能是植物的一种解毒机制。 一些植物通过根部的某种机制将大量重金属离子阻止在根部,限制重金属向根内及地 上部分运输,从而使植物免受伤害或减轻伤害。如小麦和玉米对重金属具有较强的耐性, 体内积累的重金属量也少,而耐性差的菜豆体内累积量较多【。在白玉草 耐细胞系中,的累积量明显低于敏感细胞系【】。在白玉草的耐细胞系中,的 累积量也明显低于敏感细胞系啤。 ..螯合作用 螯合作用是植物对细胞内重金属离子解毒的主要方式之一。植物对重金属离子的螯合 作用是指植物体内的重金属离子配体蛋白对其具有高度特异性的亲和作用以形成复合 体,从而减少自由重金属离子在植物体内的浓度和降低其毒性。植物金属螯合剂有类拶引, 它们分别是金属硫蛋白,、植物络合素,、有机酸 和氨基酸。等科】详细叙述了这种植物螯合剂在金属解毒过程中的作用:金属 硫蛋白是一类富含半胱氨酸,残基的低分子量金属结合蛋白,可通过 残基上的巯基与金属离子结合形成无毒或低毒络合物【】,由于巯基含量高,对 重金属的亲和力大,对、、、、、等多种重金属均有络合作用,因此在解 除重金属离子的毒害、维持组织中金属离子的稳态以及调节金属离子向特定组织的运输等 方面起重要作用【。植物络合素是一类以谷胱甘肽,为底物由 合成酶催化而成的金属螯合肽【引。通过毓基与金属离子络合后形成无毒的化合物, 降低细胞内游离的重金属离子浓度,防止金属敏感酶活性失活,从而达到解毒的目的。 产生,而与铅络合后形 等【】研究发现,可诱导轮叶黑藻 成无毒的化合物减少铅对细胞的损伤。卿通过对其它植物的研究也证实了上述情况。 有机酸和氨基酸由于金属离子可以与、和反应,因此,羧酸和氨基酸是潜在的配 位体。己有研究发现,柠檬酸、苹果酸和组氨酸等都是重金属的潜在配位体,都可以在植 物重金属耐受性和解毒过程中发挥作用。有报道指出,植物根系分泌草酸和柠檬酸等有 机酸在植物抗趾毒中具有重要作用【,这与重金属离子调节细胞内与有机酸合成酶相 关基因的表达有关【】。可诱导拟南芥分泌柠檬酸,可能抑制顺乌头酸酶的活性【舛】。 ..区域化作用 细胞壁是重金属离子进入植物细胞的第一道屏障,主要由纤维素、半纤维素以及少量 果胶质、蛋白质等组成,它对于重金属离子具有沉淀作用,这种作用能阻止重金属离子进 入细胞原生质,从而使其免受危害。杨居荣等通过凝胶层析及加,的分析对黄 瓜和菠菜 细胞各组分中的分布进行研究,结果发现%.%的沉积于细胞壁上【,只有当重 金属与细胞壁的结合达到饱和时,多余的重金属才会进入细胞质。北沙参 . 根部细胞中大于% 和地黄 及叶部超过%的铅位于细胞壁上。铜胁迫条件下,玉米细胞中的原生质膜和细胞壁上 有少量颗粒状物质【。究其原因,有研究发现其中少部分和其它阳离子一道存在于细 胞壁带负电荷的阳离子结合位点上,而绝大部分可能与细胞壁上含、和的有机 配位基团强烈结合【】。此外,液泡是重金属离子贮存的另一个主要场所。这是由于液泡里 含有的各种蛋白质、糖、有机酸和有机碱等物质,这些物质都能与重金属离子结合而降低 其毒性。通过透射电镜观察发现,某些被子植物液泡中积累大量的铜离子,倪才英等研 究发现泡泡草 根细胞中的原生质膜和液泡膜上可见黑色沉积物。 ..其他耐性机制 转基因芥菜通过快速生长降低重金属浓度,即以稀释作用提高对重金属的耐性【】。蜈 蚣草则通过调节磷、钙在亚细胞水平上的分布,阻止过多的重金属进入细胞器,来降低其 对细胞器的伤害。还有一些植物能够修复被重金属离子破坏的细胞膜,恢复其正常的生 物学功能,细胞修复机制【】。 植物对重金属铅、铜的吸收与分布 根系是植物直接接触土壤的器官。一般认为,植物对重金属的吸收和富集主要是通过 根系统完成的【】。 根际土壤中溶解的重金属可以通过质外体和共质体途径进入根系。?质外体途径,即 重金属离子和水在根内横向迁移,到达内皮层,是通过细胞壁和细胞间隙等质外体空间的 移动过程;?共质体途径,由酶和酸性磷酸酶提供能量,即通过细胞内原生质流动和 通过细胞间相连接的蛋白质通道。但由于内皮层上有凯氏带的阻隔,重金属离子只有转入 共质体后,才能进入木质部导管。大部分金属离子通过专一或通用的离子载体或通道蛋白 进入根细胞,该过程为一个依赖能量的,具有饱和特征的过程。重金属离子一旦进入根系, 可储存在根部或转移运输到植株地上部的茎叶中。此外,还有少量的重金属 离子能通过叶 进入植物体内。叶吸收这些重金属的能力取决于自身特殊的形态,比如:绒毛叶从大气中 吸收重金属的能力就相对较强【。 从器官水平看,重金属被植物吸收后在体内的分布量一般按下列顺序递减:根叶茎 花序种子,但这个顺序常会因植物种类不同而发生变化【。研究表明,铜胁迫下,大 豆、小麦等作物中铜的分配规律为根籽实茎叶,而玉米、番茄 等中为根茎叶籽实【啁。薛艳等指出,铜在青菜中的分布为:对照铜浓度./ 时,根茎梗叶;铜处理铜浓度/时,根茎叶梗【。黄强等研究发现, 在小白菜体 内的富集量表现为根叶茎【】。江行玉指出,在 幼苗植株积累大量的,其分布顺序为根地下 胁迫下,芦苇 茎茎叶片【?。莫争等的研究结果则表明、、在水稻不同器官中的含量为根部 根基茎主茎穗籽实叶,从而认为重金属在植物体内的分布规律是在新陈代谢旺盛的器 官中积累较多,而营养储存器官,如果实、籽粒、茎叶中则蓄积较少【。发现, 在洋葱 .中被植物吸收的铅最高浓度位于根尖部位,这是基本符合重金属 在植物体内分布规律的,但是,铅沉淀浓度最低处却位于洋葱根基。对于叶片来说,老叶 当中铅浓度分布一般最高,新叶最低‘引。刘秀梅等人【】的研究结果则表明,在玉米和油 菜中茎叶部分可比根部积累更多的铅。由此看出,不同重金属在植物体 各器官中的分布并无通用模式,常因植物发育程度,重金属种类和植物耐性的不同而有差 异,重金属在不同植物各器官分布的差别可能是产生不同生态效应的基础。 从组织水平来看,重金属在不同组织中的分布存在差异。彭鸣等发现根的皮层组织中 的积累最高,进入中柱后,的净积累和相对含量明显降低;在中柱内部,木质部薄 壁组织中积累了较多的,而导管中的较少【。 从细胞水平来看,胞间隙是富集重金属浓度最高的部位,其次为细胞壁和液泡,细胞 .,微 质中最低【。叶春和用/的处理紫花苜蓿 区分析显示,胞间隙是紫花苜蓿积累浓度最高的部位,细胞壁和液泡次之【】。 等指出,多花黑麦草 .等根部,近%铜都结合到细胞结构和原生 质膜上【。江行玉等发现,大部分积聚在芦苇根部,而根内的很大一部分积累在 细胞间隙,这种分布减轻了过量的对细胞的危害【儿。 重金属污染土壤的植物修复 重金属造成的污染具有隐蔽性、不可逆性和长期性等特点,土壤环境一旦受 到污染, 治理和恢复的难度比大气、水体要大得多。土壤中的有害重金属能进入到地表和地下水体, 并可能通过直接接触、食物链等途径危及人类的生命健康。因此如何消除土壤环境中的重 金属污染己成为国际性难题。近年来,世界各国都非常重视重金属污染土壤的修复技术的 研科。现在使用的修复技术主要包括三类:物理化学修复技术、农业技术和生物修 复技术。生物修复技术又可分为微生物修复技术和植物修复技术。 采用物理化学修复技术和农业工程技术修复重金属污染土壤,具有较大的局限性:难 以大规模处理污染土壤,成本高,破坏土壤本身结构,容易造成二次污染,且对环境扰动 大。微生物修复技术主要是利用微生物对重金属的吸收、沉淀、氧化和还原作用,但是重 金属最终还残留在土壤中,不能彻底消除重金属污染。相比之下植物修复技术具有操作简 便、成本低廉、不破坏土壤生态结构且能美化环境等优点而受到人们的重视,并成为污染 土壤修复研究的热点之一。 植物修复是指利用专性超积累植物通过一系列生理生化过程表.部分或完 全修复和消除污染土壤中的毒性物质‘,其修复类型主要包括以下四种【】: 植物萃取:利用超富集植物从土壤中吸收重金属或有机毒物, 并将其转运和储存到该植株的可收割部分。 植物固定:利用耐重金属植物吸收重金属从而降低土壤中有 毒金属的移动性,减少重金属被淋滤到地下水或通过空气的扩散,降低进一 步污染环境的 可能性。 根系过滤:利用植物根部从污水中吸收、沉淀、富集污染物, 主要是重金属。 植物挥发:指通过植物的吸收,促进某些重金属转移为可挥 发态,挥发出土壤和植物表面,达到治理土壤重金属污染的目的。 表.典型的植物修复过程 .污染物介质 过程 修复目标 污染物 所用植物 植物萃取 提取收集污染物土壤、沉积物、污泥吕,,, 印度芥菜、遏蓝菜、 向日葵、 .,’,铲, 植物固定 污染物稳定 土壤、沉积物、污泥 杂交杨树、蜈蚣草 ,, 根系过滤 提取收集污染物土壤、地下水、地表水 重金属,放射性元素 印度芥菜、向 日葵、草 植物挥发 从介质中提取污地下水、土壤、污泥 印度芥菜、向日葵、水葫芦 有机氯溶剂,,, 染物,挥发至空气中 】 据, .:,目前,植物修复土壤重金属污染的研究热点是重金属超富集植物的 筛选,在实践应用上也取得了很大的进展。界定超富集植物普遍采用和【邛 提出的参考值,即植物叶片或地上部分中含达到/,含、、、达到 /,含、达到/以上的植物,也称超富集体或超积累植物。周启星 等认为超积累植物还应具备以下三个特征:植物地上部茎和叶重金属含量是普 通植物在同一生长条件下的倍。植物地上部重金属含量大于根部该种重金属含量, 通常用转移系数 ,即植物地上部某种元素含量/植物根部该种元素含量 来表征某种重金属元素或化合物从植物根部到植物地上部的转移能力,对某种重金属或化 合物转移系数越大的植物越有利于植物提取修复。植物的生长没有出现明显的受害症 状且地上部富集系数 即植物体内某种元素含量/土壤中该种元素浓 度大于。据报道,至今全球共发现约种超富集植物,这些植物涵盖了个属,其 中以芸薹属、庭芥属及遏蓝菜属为最多【】,但这些工 作多在欧洲展开。 我国拥有丰富的植物资源和复杂多样的地理地质构造,为超富集植物的筛选 提供了良 好的条件,但从总体来看,由于我国此项研究开展相对较迟,目前报导的超富 集植物仅有 .【?、大叶井口边草册妇 . 以下几种:超富集植物:蜈蚣草 . 【】;超富集植物土荆芥 】、圆锥南芥 ; ;超富集植物:鸭跖草 】、酸模 .】; 超富集植物:东南景天以伽砌、圆锥南芥 .;超 .【、水蓼 超富集植物:商陆 西】、龙葵 富集植物:油菜、宝山堇菜 . .【 .、东南景天 、红恭菜 .】。 .】;超积累植物李氏禾 和圆锥南芥 利用植物修复技术进行重金属污染土壤的整治,具有十分明显的优势,但到目前为止, 该项技术仍存在一些不足,主要表现在:种类资源的不足。目前发现的超积累植物种类 仅有种。修复周期长。大部分超积累植物都属于草本植物,生长缓慢,生物量小, 不可避免修复效率低下。生态适应性较差。离开原定居地后,对新环境的土壤、气候很 难适应等【】。 因此,今后该方面的研究工作应主要集中在以下方面: 充分发掘、利用我国丰富的野生植物资源,寻找并筛选出更多野生超富集植物,并 ‘ 将它们有效应用于矿山复耕,改良重金属污染土壤等。 加强植物修复技术的实践性环节。在实验基础上建立更多的示范性基地,探索植物 修复技术的机理和作用,以便积累经验。 基因工程技术和分子生物学的应用。利用基因工程的手段和分子生物学技术,筛选 并分离与重金属富集有关的特异基因,导入相应植物体内,培育重金属的超富集植物,来 达到提高植物修复效果的目的,将是未来植物修复领域的主要研究方向之 一。 植物修复技术虽然在很多方面的研究还未能有令人满意的成果,但随着更多科研人员 系统研究的深入和各种科学技术的飞速发展,必将极大地促进该技术的发展和应用。在环 境污染日益严重、环境问题越来越受到人类关注和重视的今天,植物修复技术相关内容的 研究也必将成为科学研究中一个越来越热门的课题。 南蛇藤概况及研究进展 .南蛇藤概况 . 学名: 别名:落霜红、霜红藤、南蛇风 科属名:卫矛科,南蛇藤属 适应地区:在我国分布很广,除华南地区外,自东北至陕西、甘肃、四川、云南、广 东、广西、福建均有分布;日本、朝鲜也有。垂直分布可达海拔,常野生于平原、 山地、路旁或灌木丛中。 形态特征:落叶藤本,蔓长可达.。根粗长,暗褐色。多分枝,小枝长圆形,灰 白色至灰褐色似蛇,皮孔大而隆起。单叶互生,叶柄长达,叶片宽椭圆形、倒卵形或 近圆形,长约,宽,先端钝或急尖,基部楔形或近圆形,叶缘有多数细钝锯齿, 入秋叶变红色。雌雄异株,偶有同株。聚伞花序腋生,或在枝端成圆锥状花序,与叶对生, 有.朵小花,花梗短,花杂性;花萼裂,花瓣,黄绿色;雄蕊,着生于花盘边缘: 柱头裂。蒴果球形,橙黄色,径约,室背裂,每室.枚种子。种子白色,外被 红色肉质的假种皮。花期月,果期?月。 生态特性:南蛇藤喜阳光充足,亦可耐阴,耐严寒,耐干旱瘠薄,生态适应幅度大, 对环境条件要求不苛刻,管理粗放,其匍匐生长可有效覆盖裸岩、工程创面、沙地,防止 起沙、风化,充分利用空间,自动填补定植间隙。 .南蛇藤研究进展 ..化学成分 南蛇藤主要含有.二氢沉香呋喃倍半萜和生物碱,此外还有三萜类、黄酮类、有机酸 类、多元醇类、甾体类以及及鞣质,其中萜类、生物碱、黄酮类含量较耐。?倍半萜类 及三萜类:倍半萜及倍半萜衍生物是从南蛇藤中分离得到最多的一类成分。到目前为止, 已分离得到余种倍半萜,主要结构类型为二氢沉香呋喃型。三萜类化合物主要存在于 南蛇藤的根皮中,主要类型有羽扇豆烷型和齐墩果酸型。?生物碱:在骨架上 连接的各种 酯基中,含烟酸衍生物的属于生物碱类。通常的取代基有乙酰氧基、呋喃甲酰氧基、苯甲 酰氧基、异丁酰氧基、异丙酰氧基、肉桂酰氧基等。?黄酮类:黄酮类化合物主要存在于南蛇藤的茎叶中。 ..药理作用 南蛇藤的药理作用主要包括:?抗肿瘤及其相关作用:南蛇藤素对于人类的非小细胞 肺癌、乳腺癌一、结肠癌、鼻咽癌及其耐药株、.、 神经胶质瘤一.、前列腺癌一、卵巢癌、等细胞株具有显著 的细胞毒活性。?抗病原微生物作用:南蛇藤根皮提取物体外能抑制金黄色葡萄球菌、大 肠杆菌、枯草杆菌,其中的南蛇藤鞣质成分明显抑制流感、副流感病毒。?抗生育作用: 研究发现,南蛇藤素可阻断豚鼠精子细胞的内流,随着时间的延长,阻断作用逐渐加 强且具有呈不可逆性。同时也证实了南蛇藤素可显著抑制由黄体酮激发的精子细胞的顶体 反应【引。?其他:南蛇藤中的倍半萜类成分有昆虫拒食及毒杀作用,可作为杀虫剂使用。 ..育苗和栽培技术 ...育苗技术 南蛇藤育苗主要包括有性繁殖和无性繁殖两种方式。 有性繁殖育苗技术包括?种子采集与处理:果实.月份成熟,应及时采收。采 种时选择品种纯正,无病虫害,果实成熟度好,生长在中上部枝条上所结的果实来制取种 子。为获得纯净适于播种和贮运的种子,需进行种实的调制,即将南蛇藤的果实放入水中 用手直接搓揉,经漂洗取出种子,阴干后即可播种或储存。南蛇藤种子属于浅休眠类型, 种皮厚而硬,并附油脂状胶膜,不易吸水膨胀,因此,种前应进行相应处理。?圃地选择、 整地作床与播种选择背风向阳、地势高燥,便于灌溉,疏松肥沃的砂壤土。施足基肥, 翻耕耙细。做宽.左右的床,长度视播种量而定。南蛇藤播种春季、秋末均可。可以 点播或条播,覆土厚度约。?圃地管理:南蛇藤幼苗对圃地管理要求不严。幼苗出齐 后,坚持勤中耕少灌水,促进幼苗根系生长。 无性繁殖育苗技术包括扦插、分株、压条等。扦插育苗有枝插和根插,枝插又分为硬 枝扦插和嫩枝扦插。 ...栽培技术 南蛇藤的移栽多在春、秋两季进行。其根系发达,藤冠面积大而茎蔓较细, 起苗时往 往根系损伤较多。为了提高成活率,对栽植苗要适当进行重剪、疏剪。栽植时要做到“三 埋二踩一提苗。 ..园林绿化应用 南蛇藤植株姿态优美,茎、蔓、叶、果都具有较高的观赏价值,特别是秋季叶片经霜 打与低温刺激变红或变黄时极其美丽壮观;晚秋、初冬成熟的累累硕果竞相开裂,露出鲜 红的假种皮,宛如颗颗宝石。进入冬季,果穗傲雪,独具特色,有“北方寒梅”之称。 南蛇藤作为攀援绿化材料,可植于棚架、墙垣、岩壁等处;如在湖畔、塘边、溪旁、 河岸种植南蛇藤,倒映成趣;如种植于坡地、林缘及假山、石隙等处,野趣十足,使人造 景观与自然景观更加协调,因此,它是城市园林及风景区的重要观赏植物。 本研究的目的与意义 目前,在世界范围内,重金属污染日益加剧。由于重金属污染后常造成植物生长矮小, 生物量降低,更为重要的是重金属会在植物中产生积累现象,容易产生对人类和动物潜在 的危害,已经引起了人们的广泛关注。由以上综述可知,有关重金属污染对植 物的毒害作 用以及植物耐重金属胁迫的机理,国内外学者已经做过较多的研究工作,主要是以农作物、 水生植物以及部分草坪草为研究对象,而以野生植物为研究对象的极少,以南蛇藤为研究 对象的更是未见报道。 目前,我国对野生植物的开发利用的研究主要集中在化学成份及医药应用【、快 速繁殖【和园林绿化应用】等方面,对超富集植物的筛选和重金属耐性机理的研究则 严重不足。因此,在今后的工作中,我们应充分利用我国丰富的野生植物资源,加强该方 面的研究。 南蛇藤在污染区植被恢复和污染土壤的修复过程中,既可达到恢复植被的目的,而且 通过刈割修剪可将土壤中重金属含量逐渐降低。本文选择野生植物南蛇藤作为研究对象, 其依据在于:南蛇藤生物量丰富、再生性好:南蛇藤不进入食物链;南蛇藤 分布广泛,耐贫瘠干旱,生态适应性强,管理粗放:南蛇藤具有较强的观赏价值和经 济效益,在我国的园林绿化工程中属选用率较高的植物。 本项研究针对我国土壤重金属含量较高的实际情况,通过室内砂基培养对比 实验,选 用在城市环境中普遍存在并且毒性很强的重金属和为胁迫因子,以南蛇藤为胁迫 对象,观察植物在不同浓度的和单一元素处理情况下的变化,系统研究如下三个 方面: ?和胁迫对南蛇藤种子萌发的影响。 ?和胁迫对南蛇藤生长的影响。 ?和胁迫对南蛇藤生理生化的影响。 通过以上研究可以明确重金属对野生植物南蛇藤种子萌发和生长特性的抑制程度,阐 述重金属对其生理生化变化的影响,了解重金属的毒害机理及植物的抗性机理。本研究对 选择适合我国重金属污染土壤条件并且能发挥最大生态效益的植物具有一定的指导意义, 为我国重金属污染区域内地被植物的配置提供科学的理论依据。同时对进一步筛选重金属 元素超富集植物以及对受重金属污染的土壤进行修复有基础研究的意义。第二章材料与方法 材料 .供试材料 供试材料为南蛇藤 种子图,采集于泰山中天 门附近。 .材料处理 将采集的南蛇藤种子去除红色假种皮,洗净阴干后图 ,挑选饱满、大小一致 的 种子粒,经%表面消毒,用蒸馏水冲洗干净后,用/的赤霉素 处理,打破休眠后置于、光照/、光强下培养箱中培养,待种子萌发 后图.,播种于盛有河沙的花盆中,待长出三片真叶后,选取长势一致的幼株 移栽至 装有河沙的一次性杯中,每杯种植株,用/培养液浇灌,每一次,于 ?、光照/、光强下培养天。 图南蛇藤种子 图南蛇藤种子处理后 啦 图.南蛇蘑种子萌麓 圈.南蛇蘼 邢 醇.材料处理 采用含有不同浓度的和?培养液对南蛇藤植株图.进行处 理。、各浓度培养液均用全营养液配制,处理的浓度分别为.、.、 、/:处理的浓度分别为.、.、.、/,另设一空白对照,共计 个处理,每个处理设次重复。每补充浇灌等量的各浓度培养液一次,空白 对照同时间浇灌等量的全营养液。培养时间为天,处理天、天、天后 取样,用蒸馏水冲洗干净,然后用吸水纸吸干表面水分,准确称量后测定各种 生理指标, 每处理均设次重复。 实验仪器及试剂 .主要仪器设备 产地 型号 仪器名称 台式冷冻离心机 德国公司 二. 上海精密科学仪器有限 紫外可见分光光度计 公司 型 北京六一仪器厂 光照培养箱 . 江苏太仓医疗器械厂 恒温振荡器 日本 真空干燥器 超低温冰箱 美国 .型 金坛正基仪器有限公司 数显恒温水浴锅 型 金坛正基仪器有限公司 磁力加热搅拌器 .?.型 上海跃进医疗器械厂 电热恒温干燥箱 石英管加热式 上海玻璃仪器一厂 自动双蒸纯水蒸馏器 梅特勒一托利多仪器上 电子天平 海有限公司 .主要试剂 愈创木酚、葸酮、丙酮、二甲基亚砜、牛血清蛋自、考马斯亮蓝.、硫代巴 比妥 酸、双氧水、三氯乙酸、硫酸铜?、硝酸铅、 乙二胺四乙酸二钠、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾 、葡萄糖、乙醇、磷酸、浓硫酸、脯氨酸、冰醋酸、酸性茚三酮、甲苯、磺 基 水杨酸、甲硫氨酸、氮蓝四唑、核黄素、石英砂、活性炭所用试剂均为国产 分 析纯。 实验方法 ‘ .种子萌发率的测定 选取饱满均匀且打破休眠的南蛇藤种子,将其整齐地排列在铺有层滤纸的培 养皿中, 每皿粒。用不同浓度的./、
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