美洲商陆（Phytolacca americana）对锰、镉的积累和抗氧化胁迫反应

论文摘要

溶液培养条件下,过量的锰、镉处理使美洲商陆（Phytolacca americana）干重和根长伸长受到抑制,并使其根和叶中中MDA和H2O2含量显著升高。但是在浓度较低的1 mM锰或2μM镉的处理下,植物总体生长及根长伸长反而被促进。随着锰、镉处理浓度的升高,美洲商陆根系和地上部锰、镉含量均显著增加。在20 mM锰的处理下,根中细胞壁内积累的锰占总量的85%,叶中细胞壁内积累的锰占总量的57%。在50μM镉的处理下,根中细胞壁内积累的镉占总量的25%,叶中细胞壁内积累的镉占总量的18%。用组织化学染色的方法证明较高浓度锰、镉都能诱导美洲商陆根和叶中H2O2的积累。过量的锰、镉处理诱导美洲商陆根和叶中的抗氧化酶系统发生了不同的变化。在锰胁迫下,美洲商陆根和叶中的超氧化物歧化酶（SOD, EC 1.15.1.1）和愈创木酚过氧化物酶（GPOD, EC 1.11.1.7）活性急剧上升。在镉胁迫下,美洲商陆根中的SOD、抗坏血酸过氧化物酶（APX, EC 1.11.1.11）、谷胱甘肽还原酶（GR, EC 1.6.4.2）和GPOD活性均有所上升；在叶片中SOD、APX和GR活性均有所上升,GPOD活性则有所下降。通过进一步的POD抑制剂试验,我们证实POD为锰、镉诱导产生的过氧化氢的主要清除酶。在锰、镉胁迫下的美洲商陆的根里,我们均发现了SOD有六种同工酶,经鉴定其中四条是Mn-SOD同工酶；同时发现POD有七种同工酶。作为POD催化的产物,美洲商陆根和叶片中的木质素含量在锰、镉胁迫下均显著增加,且在根中木质素含量都高于叶片中的含量。我们的实验结果显示,POD可能在美洲商陆对锰、镉胁迫的反应中具有重要作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略语
• 第一章 文献综述
• 一、锰、镉污染及植物毒害
• 1 锰、镉污染
• 2 锰、镉毒害
• 二、植物耐受重金属的机理
• 1 区域化系统
• 2 抗氧化系统
• 三、美洲商陆（Phytolacca americana）
• 四、本研究的目的及研究内容
• 第二章 材料与方法
• 一、植物材料与萌发条件
• 二、测定方法
• 第三章 结果与分析
• 一、锰、镉对生长的影响
• 二、锰、镉含量和分布
• 三、锰、镉引发氧化胁迫及抗氧化酶的反应
• 第四章 讨论
• 第五章 全文小结
• 一、研究小结
• 二、创新之处
• 三、问题与展望
• 参考文献
• 致谢