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-展示頁
2024-09-01 09:25本頁面
【正文】 平也降低了[10]，這些結(jié)果都說明EDTA在代謝水平和細(xì)胞水平上存在著減毒機(jī)理。后者則表現(xiàn)為EDTA誘導(dǎo)過氧化氫酶（CAT）和超氧化物歧酶(SOD)活性增加，使Hg毒害下的細(xì)胞透性減小，從而保證其膜通透性的正常。有關(guān)的水生生物實(shí)驗表明，水生生物體內(nèi)重金屬Cd、Pb的毒性較加入EDTA的情況高出兩倍。其原因在于，不同的重金屬離子具有不同的電荷和不同的離子半徑，所形成的螯合物具有不同的穩(wěn)定性，從而造成螯合物進(jìn)入生物體的難易程度不同，應(yīng)而其根本原因在于各金屬離子的差異。1 材料與方法 試驗品種與試劑供試水稻品種: 水稻（Oryza sativa）品種為揚(yáng)稻6號（秈稻型）。 供試有機(jī)化合物: Na2EDTA?2H2O(乙二胺四乙酸二鈉鹽)簡稱EDTA, SDBS(十二烷基苯磺酸鈉)。實(shí)驗以蒸餾水作對照，處理所含濃度為: SDBS mmol EDTA Cd L1。(2) 蛋白質(zhì)含量測定：采用考瑪斯亮藍(lán)（G250）比色法[11]。 (4) 超氧化物歧化酶（SOD）活性測定：采用楊居榮[13]等方法，酶活性單位采用抑制氮蘭四唑（NBT）還原50%為一個酶活性單位，計算每克鮮質(zhì)量SOD比活性。(6) 過氧化氫（CAT）活性測定：采用氧化還原滴定法[14]，以每分鐘單位鮮質(zhì)量葉組織分解H2O2毫克數(shù)為酶活性單位。其中SECdHg處理項葉片和根的蛋白質(zhì)含量最低，這說明復(fù)合污染與單一污染相比毒害作用加大，而從表中可知各類組合之間并無一定的規(guī)律，這與各物質(zhì)的性質(zhì)及復(fù)合后相互間的協(xié)同、加和和拮抗作用有關(guān)。圖1和2可知實(shí)驗所設(shè)處理組中除了SHg和EHg外MDA含量均增加，這也就說明Cd在與螯合劑結(jié)合后能使MDA含量增加，進(jìn)而說明在重金屬鎘脅迫下，膜脂過氧化產(chǎn)物MDA的含量增加，會引起膜損傷。在植物體內(nèi)有氧代謝過程中產(chǎn)生的氧自由基可使脂質(zhì)過氧化并且導(dǎo)致膜傷害，這被認(rèn)為是組織衰老和種子變劣的原因。當(dāng)外來脅迫(如重金屬)導(dǎo)致活性氧大量產(chǎn)生時，它能及時有效清除自由基，保護(hù)細(xì)胞免受氧化脅迫的傷害。由圖3可知除了SHg處理項葉片SOD活性較對比項升高外，其他各處理項SOD活性均降低，尤以SCd和ECd降幅最大。由圖4可以看出除SDBS處理項外其他處理組根SOD活性均大幅下降，這說明這些處理項根細(xì)胞功能酶和膜系統(tǒng)受到不同程度的傷害，尤以ECd處理項受到傷害最為嚴(yán)重。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。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。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]。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。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。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。本實(shí)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。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。 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。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,a
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