復(fù)合污染對水稻幼苗細(xì)胞膜透性及保護(hù)酶活性的影響(編輯修改稿)
2024-09-13 09:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 POD activity in rice leave and root處理CKSDBSEDTASCdSHgECdEHgSECdHg葉片POD活性206263215327251316273325根POD活性1451249059994910150POD是一種含F(xiàn)e的金屬蛋白質(zhì)，它能催化過氧化氫氧化酚類的反應(yīng)，其作用如同氮的接受體一樣，在植物呼吸代謝中起重要作用。由于重金屬進(jìn)入植物體內(nèi)，通過一系列生化反應(yīng)產(chǎn)生一些對植物有害的過氧化物，并且隨濃度的增大，有毒物質(zhì)在體內(nèi)逐漸增加，而POD具有催化這些對自身有害的物質(zhì)的氧化分解的功能，所以，隨著植物體內(nèi)其底物濃度的增大，誘使活性上升，當(dāng)有毒物質(zhì)超過其分解能力時活性則開始降低。因此，可以認(rèn)為Cd，Hg對植物的傷害影響使其呼吸代謝紊亂是很重要的一方面。POD活性的維持和提高是植物耐受重金屬脅迫的物質(zhì)基礎(chǔ)之一。重金屬對植物毒害機(jī)理之一是它可以影響植物的呼吸作用，而呼吸作用酶類活性的維持和增加可以減緩其不利影響，使植物免受毒害。同時，POD也是植物抗氧化酶防護(hù)系統(tǒng)組成成分之一，其活性大小能反映植物抗氧化能力的強(qiáng)弱和植物受毒害的嚴(yán)重程度，能在一定范圍內(nèi)催化有毒物質(zhì)的分解[16]。由表2可知各處理項葉片POD活性相對于對照項均有不同程度的上升，說明無論是SDBS、EDTA單獨(dú)還是與Hg、Cd復(fù)合處理均會使葉片內(nèi)有毒物質(zhì)增加，從而葉片POD活性升高，說明它們相互間有加和作用。還可以看出含Cd項的升高幅度尤大，說明它對葉片的毒害程度更大。各處理項根的POD活性相對于對照項均有不同程度的下降，含Cd項的降低幅度最大，說明它對根系的毒害程度比較大，與其他三種物質(zhì)間有拮抗作用。 各處理對水稻幼苗葉片和根CAT活性的影響CAT是植物體內(nèi)一種重要的氧化還原酶，可以清除植物通過呼吸代謝或者光合作用等途徑產(chǎn)生的H2O2和植物體內(nèi)過多的活性氧，維持活性氧代謝的平衡，保護(hù)細(xì)胞膜的完整性。過氧化氫酶(CAT)普遍存在于植物體內(nèi)的所有組織中，它是生物氧化過程一系列抗氧化酶的終端，是植物在逆環(huán)境因子的作用下，通過自身的酶機(jī)制，對毒物做出的保護(hù)性反應(yīng)。根據(jù)重金屬在植物體內(nèi)的生物學(xué)作用機(jī)制不同，植物體內(nèi)的CAT對不同重金屬所產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)也不相同。由表3可知，各處理葉片CAT活性均小于對照，而根CAT活性均大于對照，而且對于根EDTACd和EDTAHg復(fù)合處理的促進(jìn)作用很大，酶活性值很高。3 結(jié)論 有研究表明[12]，Cd2+對植物的毒害是由于Cd2+誘發(fā)高活性的自由基而自由基是導(dǎo)致膜脂過氧化的主要原因。生物體內(nèi)的保護(hù)酶系統(tǒng)具有清除自由基的作用，如果保護(hù)酶活性較強(qiáng)就減少自由基等毒害物質(zhì)的積累，膜脂過氧化水平就穩(wěn)定，反之，如果保護(hù)酶活性下降，自由基大量積累，加劇細(xì)胞膜的損傷。本實驗用Cd和表面活性劑（EDTA）、EDTAHg處理對葉片和根系的MAD含量產(chǎn)生影響，從而使SOD、SOD活性明顯發(fā)生變化。Hg和Cd復(fù)合離子對水稻的保護(hù)酶系統(tǒng)具有傷害和破壞作用，而植物內(nèi)源保護(hù)系統(tǒng)能夠的抗脅迫能力對此做出了反應(yīng)。在兩種離子的作用下，超氧陰離子產(chǎn)生速率加快，啟動了細(xì)胞的防御反應(yīng)，植物體內(nèi)SOD、CAT 、POD等保護(hù)酶活性發(fā)生了應(yīng)激性的提高以清除、分解超氧陰離子，從而維護(hù)膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但這種對膜系統(tǒng)的保護(hù)作用是有一定限度的，超過這個限度，平衡被打破，保護(hù)酶活性降低，細(xì)胞的防御系統(tǒng)不能完成對細(xì)胞的保護(hù)作用，膜的完整性遭到破壞，細(xì)胞受害加劇。 3種抗氧化酶對離子毒害的敏感性也有差異：SOD和POD對Hg2+，Cd2+的濃度變化較為敏感，CAT的變化則不是很大。綜上所述，復(fù)合處理通過影響蛋白合成、細(xì)胞膜通透性對水稻幼苗造成一定程度的傷害，而水稻本身通過保護(hù)酶系統(tǒng)對傷害有一定的適應(yīng)和抵抗能力。參考文獻(xiàn)：[1] 雷鳴, 廖柏寒, 秦普豐, 等. 礦區(qū)污染土壤Pb、Cd、Cu和Zn的形態(tài)分布及其生物活性的研究[J]. 生態(tài)環(huán)境, 2007, 16(3): 807811.Le Ming,Liao Bohan,Qin Pufeng, et distributions and availability of Pb,Cd,Cu,and Zn in contaminated soils around mine[J].Ecology and Environment, 2007,16(3)
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1