镉与铜胁迫下无柄小叶榕的生理响应
|
摘要
为研究无柄小叶榕对土壤中镉(Cd)和铜(Cu)两种重金属的抗性能力,解决日渐严重的城市土壤重金属污染问题,并探讨不同浓度的Cd与Cu胁迫对无柄小叶榕生长生理的影响,以盆栽无柄小叶榕作为试验材料,清水为对照,设置不同浓度的Cd2+和Cu2+16个处理,研究了Cd、Cu胁迫对无柄小叶榕光合作用、丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性等的影响。结果表明:随着Cd、Cu胁迫浓度升高,无柄小叶榕中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)与过氧化物酶(POD)活性呈逐渐增强的趋势;不同水平的Cd、Cu复合胁迫下,随着重金属胁迫浓度增加,无柄小叶榕植株叶绿素a与叶绿素b含量随着胁迫浓度增加而降低,最低值出现在Cd2+为50 mg·kg-1与Cu2+为400 mg·kg-1处理组,是对照组的32.2%与35.9%。无柄小叶榕可在一定程度上抵抗Cd、Cu产生的胁迫影响。
To evaluate the resistance of Ficus concinna var. subsessilis to heavy metal Cd and Cu pollution,a serious problem in urban soil,we researched the effects of Cd and Cu stress on the growth and physiology of F. concinna var. subsessilis. Our study comprised 16 treatments of various Cd2+and Cu2+concentrations,with water treatment as the control. We evaluated the effects of Cd and Cu stress on cytochrome content,photosynthesis,malondialdehyde content,and antioxidant enzyme activity of F. concinna var.subsessilis. The results showed that as Cd and Cu concentrations increased,the activity of superoxide dismutase,catalase,and peroxidase gradually increased. Under different stress levels of Cd and Cu,chlorophyll a and chlorophyll b contents decreased with increasing Cd and Cu concentrations; and the lowest values appeared at 50 mg·kg-1 Cd2+and 400 mg·kg-1 Cu2+,which was 32.2%and 35.9% of the control,respectively. Therefore,F. concinna var. subsessilis exhibits moderate resistance to Cd and Cu stress.
To evaluate the resistance of Ficus concinna var. subsessilis to heavy metal Cd and Cu pollution,a serious problem in urban soil,we researched the effects of Cd and Cu stress on the growth and physiology of F. concinna var. subsessilis. Our study comprised 16 treatments of various Cd2+and Cu2+concentrations,with water treatment as the control. We evaluated the effects of Cd and Cu stress on cytochrome content,photosynthesis,malondialdehyde content,and antioxidant enzyme activity of F. concinna var.subsessilis. The results showed that as Cd and Cu concentrations increased,the activity of superoxide dismutase,catalase,and peroxidase gradually increased. Under different stress levels of Cd and Cu,chlorophyll a and chlorophyll b contents decreased with increasing Cd and Cu concentrations; and the lowest values appeared at 50 mg·kg-1 Cd2+and 400 mg·kg-1 Cu2+,which was 32.2%and 35.9% of the control,respectively. Therefore,F. concinna var. subsessilis exhibits moderate resistance to Cd and Cu stress.
引文
[1]夏利亚,来俊卿.土壤重金属污染及防治对策[J].能源环境保护,2011,25(4):54-55,58.
[2]王松良,郑金贵.芸苔属蔬菜的Cd富集特性及其修复土壤Cd污染的潜力[J].福建农林大学学报(自然科学版),2004,33(1):94-99.
[3]HALL J L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance[J]. Journal of Experimental Botany,2002,53(366):1-11.
[4]张国军,邱栋梁,刘星辉. Cu对植物毒害研究进展[J].福建农林大学学报(自然科学版),2004,33(3):289-294.
[5]林霞,郑坚,刘洪见,等.不同基质对无柄小叶榕容器苗生长和叶片生理特性的影响[J].林业科学,2010,46(8):62-70.
[6]郑坚,陈秋夏,李效文,等.无柄小叶榕容器苗形态和生理质量评价指标筛选[J].中国农学通报,2010,26(15):141-148.
[7]李玉浸.集约化农业的环境问题与对策[M].北京:中国农业科技出版社,2001:14-17.
[8]王萌,李杉杉,李晓越,等.我国土壤中铜的污染现状与修复研究进展[J].地学前缘,2018,25(5):305-313.
[9]刘志坚,陈坚.浙南海岸带盐碱地适生树种筛选试验[J].现代农业科技,2016(9):157-158.
[10]李少君,邓欢欢,马斌斌,等.无柄小叶榕对盐碱地Cd、Cu的吸收特性及修复潜力[J].环境科学学报,2017,37(12):4 724-4 733.
[11]李志博,骆永明,宋静,等.土壤环境质量指导值与标准研究Ⅱ.污染土壤的健康风险评估[J].土壤学报,2006,43(1):142-151.
[12]王福民,黄敬峰,王秀珍.水稻叶片叶绿素、类胡萝卜素含量估算的归一化色素指数研究[J].光谱学与光谱分析,2009,29(4):1 064-1 068.
[13]胡继超,姜东,曹卫星,等.短期干旱对水稻叶水势、光合作用及干物质分配的影响[J].应用生态学报,2004,15(1):63-67.
[14]李霞,阎秀峰,于涛.水分胁迫对黄檗幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响[J].应用生态学报,2005,16(12):2 353-2 356.
[15]郑炳松,王正加.现代植物生理生化研究技术[M].北京:气象出版社,2006:154-167.
[16]张科.重庆市六种园林草本地被植物的耐旱性评价[D].重庆:西南大学,2010.
[17]周本宏,王慧媛,郭志磊,等.石榴皮鞣质对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除作用[J].中国医院药学杂志,2008,28(17):1 442-1 445.
[18]周国华,秦绪文,董岩翔.土壤环境质量标准的制定原则与方法[J].地质通报,2005,24(8):721-727.
[19]夏来坤,郭天财,朱云集,等.土壤重金属铜、镉胁迫对冬小麦碳氮运转的影响[J].水土保持学报,2006,20(1):117-120.
[20]宋阿琳,娄运生,梁永超.不同水稻品种对铜镉的吸收与耐性研究[J].中国农学通报,2006,22(9):408-411.
[21]陆干,李磊明,陶祥运,等. Pb、Cu胁迫对玉米(Zea mays L.)生长、细胞色素合成以及重金属吸收特性的影响[J].安徽农业大学学报,2017,44(5):905-911.
[22]高家合,王树会.镉胁迫对烤烟生长及生理特性的影响[J].农业环境科学学报,2006,25(5):1 167-1 170.
[23]杨丹慧.重金属离子对高等植物光合膜结构与功能的影响[J].植物学报,1991,8(3):26-29.
[24]彭鸣,王焕校,吴玉树.镉、铅诱导的玉米(Zea mays L.)幼苗细胞超微结构的变化[J].中国环境科学,1991,11(6):426-431.
[25]文晓慧.重金属胁迫对植物的毒害作用[J].农业灾害研究,2012,2(11):20-21,27.
[26]文晓慧,陈基宁,蔡昆争. Cd和Zn复合污染对水稻幼苗的毒害作用[C]∥第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编.深圳:中国植物生理与分子生物学学会,2010:131.
[27]孙境蔚,钱莲文,许秀真,等.铝胁迫对常绿杨生长状况及保护酶活性的影响[J].森林与环境学报,2015,35(2):136-140.
[28]SCH TZENDBEL A,POLLE A. Plant responses to abiotic stresses:heavy metal-induced oxidative stress and protection bymycorrhization[J]. Journal of Experimental Botany,2002,53(372):1 351-1 365.
[2]王松良,郑金贵.芸苔属蔬菜的Cd富集特性及其修复土壤Cd污染的潜力[J].福建农林大学学报(自然科学版),2004,33(1):94-99.
[3]HALL J L. Cellular mechanisms for heavy metal detoxification and tolerance[J]. Journal of Experimental Botany,2002,53(366):1-11.
[4]张国军,邱栋梁,刘星辉. Cu对植物毒害研究进展[J].福建农林大学学报(自然科学版),2004,33(3):289-294.
[5]林霞,郑坚,刘洪见,等.不同基质对无柄小叶榕容器苗生长和叶片生理特性的影响[J].林业科学,2010,46(8):62-70.
[6]郑坚,陈秋夏,李效文,等.无柄小叶榕容器苗形态和生理质量评价指标筛选[J].中国农学通报,2010,26(15):141-148.
[7]李玉浸.集约化农业的环境问题与对策[M].北京:中国农业科技出版社,2001:14-17.
[8]王萌,李杉杉,李晓越,等.我国土壤中铜的污染现状与修复研究进展[J].地学前缘,2018,25(5):305-313.
[9]刘志坚,陈坚.浙南海岸带盐碱地适生树种筛选试验[J].现代农业科技,2016(9):157-158.
[10]李少君,邓欢欢,马斌斌,等.无柄小叶榕对盐碱地Cd、Cu的吸收特性及修复潜力[J].环境科学学报,2017,37(12):4 724-4 733.
[11]李志博,骆永明,宋静,等.土壤环境质量指导值与标准研究Ⅱ.污染土壤的健康风险评估[J].土壤学报,2006,43(1):142-151.
[12]王福民,黄敬峰,王秀珍.水稻叶片叶绿素、类胡萝卜素含量估算的归一化色素指数研究[J].光谱学与光谱分析,2009,29(4):1 064-1 068.
[13]胡继超,姜东,曹卫星,等.短期干旱对水稻叶水势、光合作用及干物质分配的影响[J].应用生态学报,2004,15(1):63-67.
[14]李霞,阎秀峰,于涛.水分胁迫对黄檗幼苗保护酶活性及脂质过氧化作用的影响[J].应用生态学报,2005,16(12):2 353-2 356.
[15]郑炳松,王正加.现代植物生理生化研究技术[M].北京:气象出版社,2006:154-167.
[16]张科.重庆市六种园林草本地被植物的耐旱性评价[D].重庆:西南大学,2010.
[17]周本宏,王慧媛,郭志磊,等.石榴皮鞣质对羟自由基和超氧阴离子自由基的清除作用[J].中国医院药学杂志,2008,28(17):1 442-1 445.
[18]周国华,秦绪文,董岩翔.土壤环境质量标准的制定原则与方法[J].地质通报,2005,24(8):721-727.
[19]夏来坤,郭天财,朱云集,等.土壤重金属铜、镉胁迫对冬小麦碳氮运转的影响[J].水土保持学报,2006,20(1):117-120.
[20]宋阿琳,娄运生,梁永超.不同水稻品种对铜镉的吸收与耐性研究[J].中国农学通报,2006,22(9):408-411.
[21]陆干,李磊明,陶祥运,等. Pb、Cu胁迫对玉米(Zea mays L.)生长、细胞色素合成以及重金属吸收特性的影响[J].安徽农业大学学报,2017,44(5):905-911.
[22]高家合,王树会.镉胁迫对烤烟生长及生理特性的影响[J].农业环境科学学报,2006,25(5):1 167-1 170.
[23]杨丹慧.重金属离子对高等植物光合膜结构与功能的影响[J].植物学报,1991,8(3):26-29.
[24]彭鸣,王焕校,吴玉树.镉、铅诱导的玉米(Zea mays L.)幼苗细胞超微结构的变化[J].中国环境科学,1991,11(6):426-431.
[25]文晓慧.重金属胁迫对植物的毒害作用[J].农业灾害研究,2012,2(11):20-21,27.
[26]文晓慧,陈基宁,蔡昆争. Cd和Zn复合污染对水稻幼苗的毒害作用[C]∥第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编.深圳:中国植物生理与分子生物学学会,2010:131.
[27]孙境蔚,钱莲文,许秀真,等.铝胁迫对常绿杨生长状况及保护酶活性的影响[J].森林与环境学报,2015,35(2):136-140.
[28]SCH TZENDBEL A,POLLE A. Plant responses to abiotic stresses:heavy metal-induced oxidative stress and protection bymycorrhization[J]. Journal of Experimental Botany,2002,53(372):1 351-1 365.