全 文 ：不同生态型五节芒对 Cd胁迫的生理响应
谢国晖 1 ,秦建桥 2, 3＊ ,赵鹏 3 ,赵华荣 3　(1.广东省佛山市高明区环境保护监测站 ,广东佛山 528500;2.广东省环境科学研究院 ,广
东广州 510045;3.中山大学环境科学与工程学院 ,广东广州 510275)
摘要　[目的 ]揭示不同生态型五节芒在抵抗 Cd胁迫机制方面的异同。[方法]以粤北大宝山矿山开采地优势植物五节芒为试验材料 ,
比较了五节芒非矿山生态型(采自惠州市博罗县丘陵山地)和矿山生态型(采自大宝山矿区)在相同 Cd处理浓度梯度下的生理响应。
[结果] 2种生态型五节芒叶片中叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量都与Cd胁迫浓度成极显著负相关(P<0.01),但矿山型下降的程度
低于非矿山型 , 2种生态型五节芒叶片的叶绿素a/b值都随Cd处理浓度的增加而增大 ,说明Cd对五节芒叶绿素b的伤害要大于叶绿素
a。 2种生态型五节芒叶片中可溶性蛋白的含量随Cd处理浓度的增加均呈先下降后上升的趋势 ,均在 20mg/kg处理处达到最低。随
Cd处理浓度的增加 ,非矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量先下降再升高 ,浓度在 10～ 80mg/kg处理组均显著低于对照(P<0.05),矿
山型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加先升高再下降 , 2种生态型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加响应有
所不同。 [结论]矿山型五节芒的耐重金属Cd要强于非矿山型。
关键词　Cd;五节芒;生理响应;生态型
中图分类号　S158.4　　文献标识码　A　　文章编号　0517-6611(2010)31-17504-04
PhysiologicalResponsesofDifferentEcotypesofMiscanthusfloridulusunderCdContamination
XIEGuo-huietal　(FoshanGaomingDistrictEnvironmentalProtectionMonitoringStation, Foshan, Guangdong528500)
Abstract　[ Objective] TheaimwastorevealthediferentprinciplesoftwoecotypesofMiscanthusfloridulustoresistantCdstress.[ Method]
WiththeadvantageousplantofMiscanthusfloridulusinBaoshanminingareaastheexperimentmaterial, thediferentphysiologicalresponsesof
thenon-miningecotypeofMiscanthusfloridulus(collectedfromhilsofHuizhouBoluo)andtheminingecotypeofMiscanthusfloridulus(col-
lectedfromtheDabaoshanmine)underthesameCdconcentrationtreatmentwerecompared.[ Result] Thechlorophylla, chlorophyllbandto-
talchlorophylinbothtwoecotypesofMiscanthusfloridulushadanextremelysignificantnegativecorelationwiththeCdtreatmentconcentra-
tion(P<0.01), butthedecreaselevelwaslowerintheminingecotypethaninthenon-miningecotype.Theratioofchlorophyla/boftwoe-
cotypesalincreasedwiththeincreaseoftheCdtreatmentconcentration, whichindicatedthattherewasmoreseriousdamagetochlorophylb
thanchlorophylabyCd.ThedissolvedproteincontentintheleavesoftwoecotypespresentedthesamechangingtrendastheCdtreatment
concentration, bothtouchedthebotomatthe20 mg/kgtreatment.WiththeincreaseoftheCdtreatmentconcentration, thedissolvedsugar
contentinnon-miningecotypedecreasedbeforeincreased, whoseconcentrationwasalsignificantlylowerthancontrolin10-80mg/kgtreat-
ment(P<0.05).WhilethecontentofdissolvedsugarcontentincreasedbeforedecreasedwiththeincreaseofCdtreatmentconcentration, the
dissolvedsugarcontentintwoecotypesofMiscanthusfloridulusresponseddiferentlytoCdtreatmentconcentration.[ Conclusion] Theheavy
metalofCdintheminingecotypeofMiscanthusfloriduluswasbetterthanthatofthenon-miningecotype.
KeyWords　Cd;Miscanthusfloridulus;Physiologicalresponses;Ecotype
基金项目　广东省自然科学基金团队项目(06202438);中山大学 985
工程环境污染控制与修复技术创新平台项目。
作者简介　谢国晖(1977-),男 ,广东广州人 ,工程师 ,从事环境污染控
制与修复技术研究 , ＊通讯作者 ,博士 , 高级工程师 ,从事生
态环境管理研究 , E-mail:qinjianqiao@ 163.com。
收稿日期　 2010-08-10
　　土壤或沉积物中的重金属污染可以构成一个选择性的
促进植物进化的动力。环境污染给植物带来了新的生存环
境 ,在这种情况下 ,一些植物生态型经历了一个被选择和生
态型重建过程 ,在生理生化特性和遗传特征等方面发生了很
大的改变 ,产生了渐变群 、生态型 [ 1] 。由于长期在污染环境
下生存 ,金属矿区的五节芒可能已经发生了与污染环境相适
应的抗性进化 [ 2] ,形成抗性生态型。研究抗性生态型和敏感
生态型的生理生态差异是揭示植物抗性机理 ,使重金属污染
的植物修复技术得到广泛应用的一条重要途径 [ 3-4] 。已有
研究表明 ,非矿区生态型的海州香薷(Elsholtziasplenden)与
矿区生态型相比在铜胁迫下受到更严重的过氧化伤害 [ 1] ;东
南景天(Sedumalfredi)的超富集生态型相比非富集生态型
在经 Cd处理后植物体内含有更多的 Cd,但受到的伤害却要
小很多 [ 5] 。不同生态型植物对重金属胁迫抗性机制的差异
可能是在遗传机制 、抗氧化酶系统的作用 、对重金属的避性 、
对重金属的细胞区域化和螯合解毒等方面的差异产生的 [ 6] 。
笔者通过土培试验 ,对来源于广东省韶关市大宝山(矿区)和
广东省惠州市博罗县(非矿区)的五节芒 2个生态型在 Cd胁
迫下的叶绿素变化与相溶性物质含量的变化响应进行比较
研究 ,以期通过污染区和非污染区五节芒生态型对 Cd污染
的生理生态反应的差异 ,探究植物对重金属抗性的生理生态
适应机制 ,为合理进行重金属矿区废弃地的植物修复或植被
恢复提供植物生理生态方面的理论依据 。
1　材料与方法
1.1　材料
1.1.1　试验五节芒。试验材料为 3月初采集的当年萌发的
五节芒(Miscanthusfloridulus)植株幼苗。矿区生态型五节芒
采自广东韶关大宝山矿区(113°43′14.0″E, 24°33′36.6″N),非
矿区生态型五节芒采自广东惠州博罗县丘陵山地
(114°21′10.0″E, 23°08′57.8″N),都属于同一亚热带季风气候
区。带土幼苗采集后带回温室 ,用自来水将植株根系洗净 ,
备用。
1.1.2　试验土壤。供试土壤采自广东韶关大宝山附近新江
镇蓑衣坑五节芒草地(113°49′19.6″E, 24°29′56.1″N)。将风
干 、过 2 mm筛的土壤装入塑料盆中 ,每盆 1.2 kg。基肥标
准:100 mgN/kg干土 ,以 H2NCONH2加入;P80 mg/kg和 K
100mg/kg,以 KH2PO4加入。混匀 ,备用。植物样品采集点
和供试土壤基本化学性质及重金属含量见表 1。
1.2　方法
1.2.1　试验设计。Cd胁迫处理水平为 0(CK)、10、20、40、
80、160mg/kg,分别编号为 1、2、3、4、5、6。Cd以 CdCl2 · 2.5
H2O形式加入 ,土壤处理后 ,拌匀 ,稳定 14d后移植五节芒幼
责任编辑　张杨林　责任校对　况玲玲安徽农业科学 , JournalofAnhuiAgri.Sci.2010, 38(31):17504-17507
DOI :10.13989/j.cnki.0517-6611.2010.31.136
苗 。按照矿区生态型和非矿区生态型分开植株 ,选取重量和
高度一致的植株 ,随机分配到每个浓度处理中。每个生态型
每个处理栽种 3盆 ,每盆 2株。移植后 ,用称重法补充水分 ,
保持土壤含水量为田间持水量的 60%～ 70%。 Cd胁迫处理
60 d后测定有关生理指标。
表 1　五节芒 2个生态型样本采集点土壤及盆栽试验土壤基本化学性质
Table1　Basicchemicalpropertiesofthesamplingsitesoilsoftwoecotypesandsoilsamplestested mg/kg
采集点土壤
Samplingsitesoils
有机质Organicmater
有效 PAvailableP
碱解 NAvailableN
重金属含量 Heavymetalcontents
Zn Pb Cu Cd
大宝山 Dabaoshan 14.7±0.9b 32.2±2.0b 30.2±1.9b 1 768.7±91.1a1 253.3±71.3a1 701.3±77.5a 9.1±0.9a
博罗 Boluo 13.8±0.9b 26.6±1.8b 28.4±2.7b 135.2±13.1b 242.6±44.1b 48.4±9.5b 1.1±0.2b
供试土壤 Soilsamplestested 36.2±1.1a 60.5±9.9a 61.5±10.9a 60.5±9.9b 35.2±7.2c 6.3±1.7b 0.1±0.1b
　注:数据为平均值 ±标准差(n=3);同列中不同小写字母表示在 0.05水平存在差异。下同。
　Note:Datainthetablearemeans±SD(n=3);differentlowercaselettersinthesamecolumnindicatediferenceat0.05level.Thesamebelow.
1.2.2　植物生理指标测定。叶绿素含量的测定采用丙酮
乙醇混合液分光光度法 [ 7] :选取相同部分的功能叶后快速
洗净擦干 ,剪切成 1 ～ 2 mm细条 ,称取 0.1 g鲜叶样 ,每个
处理 3个重复 ,放入具塞试管中 ,加入 10 ml丙酮与无水乙
醇混合提取液(体积比 1∶1),密封置于黑暗处 ,待试管中叶
肉组织完全变白后 ,以丙酮与无水乙醇混合提取液作对照 ,
取浸提液在 721型分光光度计上测定其在 645、663、450 nm
处的光密度 OD值。
蛋白质含量的测定按照李合生等 [ 7]的方法:吸取样品提
取液 1.0ml,放入具塞试管中 ,加入 5 ml考马斯亮蓝 G-250
溶液 ,充分混合 ,放置 2 min后在 595 nm下比色 ,测定吸光
度 ,并通过标准曲线查得蛋白质含量。用牛血清蛋白作为标
准蛋白 ,蛋白质含量以 mg/gFW表示。
可溶性总糖含量测定采用蒽酮比色法 [ 7] :取新鲜植物叶
片 ,擦净表面污物 ,剪碎混匀 ,称取 0.20 g,每个浓度梯度重
复 3次。放入试管中 ,加入 5 ～ 10 ml蒸馏水 ,封口 ,于沸水中
提取 30min(提取 2次),提取液过滤入 25ml容量瓶中 ,反复
漂洗试管及残渣 ,定容至刻度。吸取样品提取液 0.5 ml于
20ml刻度试管中 ,加蒸馏水 1.5 ml。然后按顺序向试管中
加入 0.5ml蒽酮乙酸乙酯试剂和 5ml浓硫酸 ,充分振荡 ,立
即将试管放入沸水浴中 ,逐管保温 1 min,取出后自然冷却至
室温 ,以空白作参比 ,在 630 nm波长下测其吸光度 ,查标准
曲线求得可溶性糖的含量。
所有指标测定均重复 3次以上。
1.2.3　统计分析。数据统计分析和绘图采用 MicrosoftExcel
2003和 SPSS16.0软件结合进行 ,采用 Duncan多重比较分析
各平均数间差异的显著性(SSR检验 , P<0.05)。
2　结果与分析
2.1　Cd胁迫下五节芒生长形态变化　经 Cd处理后 10 d, 2
种生态型的五节芒均生长良好 ,有新根和新叶长出。 20d后
矿山型的五节芒生长依然良好 ,继续有新叶长出 ,而非矿山
型的五节芒低浓度处理组生长也良好 ,但 80及 160mg/kg处
理组的植物开始有叶片失绿 、萎蔫症状。
外观上看 , 2种生态型的五节芒随 Cd处理浓度增大受
到的伤害增大 ,但矿山型的植株表现出更强的适应能力 ,在
160mg/kg浓度的 Cd处理下 ,非矿山型的植株已将近死亡 ,
而矿山型的植株仍有新叶长出。非矿山型的植株经 10、20、
40、80、160mg/kg浓度的 Cd处理 30d后 ,株高分别为对照的
91.7%、66.7%、50%、36.7%、33.3%;矿山型植株在同样浓
度梯度处理下 ,株高分别为对照的 48.5%、41.2%、38.2%、
32.4%、29.4%(表 2)。
表 2　2种生态型五节芒 Cd胁迫处理下生长情况及株高变化
Table2　GrowthstatusandplantheightchangesoftwoecotypesofMiscanthusfloridulusunderdiferentCdtreatment
Cd处理浓度Cdtreatmentconcentration
非矿山型 Non-miningecotype
生长状况Growthstatus 株高∥cmPlantheight
矿山型 Miningecotype
生长状况Growthstatus 株高∥cmPlantheight
0(CK) 良好,有新叶、新芽长出 60 良好,有新叶、新芽长出 68
10 良好,有新叶长出 55 良好,有新叶、新芽长出 33
20 少许枯黄 40 有新叶长出 ,但有少许叶变黄 28
40 叶枯黄 ,变短 30 有新叶长出 ,叶变黄、变细 26
80 根烂,叶变厚,叶梗变粗 22 有新叶长出 ,叶枯黄、变厚 22
160 大多枯黄 ,只剩少量绿叶 ,叶软 20 有新叶 ,枯黄,叶变厚、变硬 20
2.2　Cd胁迫对五节芒叶片叶绿素含量的影响　由表 3可
知 ,随 Cd处理浓度的增大 , 2种生态型的五节芒叶片中的叶
绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素 、叶绿素总量都有所下降 。非
矿山型的植株在低浓度 Cd胁迫下(10 mg/kg)各种叶绿素成
分及叶绿素总量都略有上升 ,但差异均未达到显著水平(P>
0.05),说明低浓度的 Cd胁迫对五节芒叶绿素合成略有刺激
作用 ,当土壤中 Cd浓度大于 20 mg/kg时 ,叶绿素各成分及
叶绿素总量都开始明显下降 ,与对照组的差异均达到显著水
平(P<0.05)。80 mg/kg处理组叶绿素 a含量为对照组的
83.8%,叶绿素 b含量为对照组的 38.9%,类胡萝卜素含量
为对照组的 78.8%,叶绿素总量为对照组的 62.8%,其中叶
绿素 b的下降尤为明显。矿山型的植株叶片中叶绿素各成
分及叶绿素总量随 Cd添加浓度的上升呈下降趋势 ,但下降
程度没有非矿山型的大 ,叶绿素 a和叶绿素 b都只有 80和
1750538卷 31期　　　　　　　　　　　　　　　　谢国晖等　不同生态型五节芒对 Cd胁迫的生理响应
160 mg/kg处理组与对照差异显著(P<0.05),叶绿素总量
仅有 160 mg/kg处理组与对照差异达到显著水平 (P<
0.05),为对照组叶绿素总量的 84.5%。
表 3　不同 Cd处理浓度对 2种生态型五节芒叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素总量及叶绿素 a/b值的影响
Table3　InfluenceofdifferentCdtreatmentconcentrationonthechlorophyla, chlorophylb, carotenoid, totalchlorophylandchlorophyla/bof
twoecotypesofMiscanthusfloridulus
Cd处理浓度∥mg/kgCdtreatmentconcentra-tion
叶绿素a∥mg/gFWChlorophyla
非矿山型Non-miningtype
矿山型Miningtype
叶绿素b∥mg/gFWChlorophylb
非矿山型Non-miningtype
矿山型Miningtype
类胡萝卜素∥mg/gFWCarotenoid
非矿山型Non-miningtype
矿山型Miningtype
叶绿素总量∥mg/gFWTotalchlorophyl
非矿山型Non-miningtype
矿山型Miningtype
叶绿素a/bChlorophylla/b
非矿山型Non-miningtype
矿山型Miningtype
0(CK) 1.30±0.02 1.27±0.02 0.77±0.06 0.52±0.08 0.42±0.01 0.38±0.01 2.39±0.05 2.06±0.13 1.70±0.16 2.44±0.32
10 1.32±0.01 1.24±0.01 0.91±0.07 0.47±0.01 0.43±0.01 0.37±0.01 2.57±0.09 1.96±0.03 1.44±0.09 2.61±0.06
20 1.21±0.07 1.28±0.01 0.50±0.13 0.56±0.01 0.37±0.03 0.39±0.01 1.97±0.23 2.11±0.03 2.49±0.47 2.25±0.06
40 1.19±0.03 1.21±0.04 0.43±0.04 0.48±0.05 0.38±0.02 0.37±0.01 1.87±0.09 1.95±0.10 2.74±0.18 2.50±0.18
80 1.01±0.14 1.17±0.12 0.30±0.08 0.41±0.12 0.33±0.02 0.35±0.05 1.50±0.26 1.82±0.29 3.44±0.52 2.90±0.60
160 1.12±0.11 1.14±0.02 0.35±0.10 0.38±0.01 0.37±0.04 0.34±0.01 1.69±0.25 1.74±0.05 3.25±0.66 3.00±0.07
　　由图 1可知 ,随 Cd处理浓度的升高 , 2种生态型的五节
芒叶片中叶绿素 a/b值呈先下降再上升的趋势。尤其是非
矿山型的植株上升更为明显 ,除了 10 mg/kg处理组略低于
对照组外(为对照组的 85.2%),其他各处理组均高于对照 ,
在 80 mg/kg处理时 ,叶绿素 a/b值为对照的 2.04倍;矿山型
植株的叶绿素 a/b值变化要平缓一些 ,但也呈现先下降再上
升的趋势 ,在 160 mg/kg处理时为对照的 1.25倍。这说明
Cd对五节芒叶片中叶绿素 b的伤害作用要大于叶绿素 a。
注:Cd处理编号 1、2、3、4、5、6分别指处理浓度为 0(CK)、10、20、
40、80、160mg/kg。下图同。
Note:Cdtreatmentnumber1, 2, 3, 4, 5and6 referrespectivelytothe
treatmentconcentrationof0 (CK), 10, 20, 40, 80 and160
mg/kg, Thesameinthefigurebelow.
图 1　不同 Cd处理浓度对 2种生态型五节芒叶绿素 a/b值的
影响
Fig.1　InfluenceofdiferentCdtreatmentconcentrationon
chlorophyla/bintwoecotypesofMiscanthusfloridulus
2.3　Cd胁迫对五节芒几种相溶性物质合成的影响
2.3.1　可溶性蛋白 。由图 2可知 ,五节芒 2个生态型植株叶
片中可溶性蛋白的含量随 Cd处理浓度的增加都呈现先下降
后上升的趋势 ,且都始终低于对照水平。相关分析结果表
明 ,两者之间成极显著正相关(P<0.01),可见 Cd胁迫对五
节芒 2个生态型植株叶片中可溶性蛋白的影响趋势一致 。
非矿区生态型植株叶片中可溶性蛋白含量在 Cd浓度 20、40、
80mg/kg处理水平下显著低于对照(P<0.05),矿区生态型
则在所有 Cd浓度处理水平下均显著低于对照(P<0.05)。
非矿区生态型的植株可溶性蛋白含量始终要高于矿区生态
型的植株。
注:同种生态型的不同 Cd处理浓度下不同小写字母表示在 0.05
水平存在差异。下同。
Note:Thediferentlowercaseletersinthediferenttreatmentconcen-
trationsofthesameecotypeindicatediferenceat0.05level.
Thesamebelow.
图 2　不同 Cd处理浓度对 2种生态型五节芒可溶性蛋白含量的
影响
Fig.2　InfluenceofdifferentCdtreatmentconcentrationsonsol-
ubleproteincontentintwoecotypesofMiscanthusflorid-
ulus
2.3.2　可溶性糖。由图 3可知 ,非矿区生态型植株叶片中
可溶性糖的含量在 10 ～ 80 mg/kg浓度的 Cd胁迫下比对照
组显著降低 (P<0.05),分别为对照的 60.5%、72.1%、
56.0%、55.9%,在浓度 160 mg/kgCd处理水平时叶片中的
可溶性糖含量为对照的 95.5%,与对照差异不显著(P>
0.05)。矿区生态型的植株叶片中可溶性糖含量随 Cd处理
浓度增加呈现先升高后下降的趋势 ,在 10和 40 mg/kg处理
组分别达到对照组的 166.0%和 141.8%,与对照差异显著
(P<0.05),而其他几个处理组与对照的可溶性糖含量差异
不显著(P>0.05)。在对照水平下 ,非矿区生态型植株叶片
中可溶性糖含量远高于矿区生态型的植株 ,为矿区生态型植
株的 2.42倍。
3　结论与讨论
3.1　Cd胁迫对五节芒生长形态变化及叶绿素含量的影响　Cd
是一种植物非必需的元素 ,在植物体内累积到一定程度就可能产
生毒害作用 ,使作物生长变缓 ,生物产量降低 。在该研究中 , 2
种生态型的五节芒随 Cd处理浓度的增高株高显著下降 ,在
17506 　　　　　　　　　　安徽农业科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2010年
图 3　不同 Cd处理浓度对五节芒 2个生态型可溶性糖含量的
影响
Fig.3　InfluenceofdifferentCdtreatmentconcentrationonsolu-
blesugarconcentrationsintwoecotypesofMiscanthus
floridulus
最高浓度 Cd(160mg/kg)处理时 ,非矿山型的植株比对照组
株高下降 66.7%,矿山型植株下降 70.6%。这可能是由于
Cd进入植物体内 ,达到一定浓度后会干扰各种代谢过程 ,影
响水分吸收 ,阻碍植物对必需营养元素的吸收 ,造成光合作
用和碳 、氮 、硫代谢的紊乱 [ 8] 。
该研究显示 , 2种生态型的五节芒随 Cd胁迫浓度增大 ,
叶片中叶绿素 a、叶绿素 b、类胡萝卜素和叶绿素总量均呈现
先升高后下降的趋势 ,这与杨居荣等以 Cd胁迫对玉米的叶
绿素含量影响的结果 [ 9]相似 ,可能是由于低浓度的 Cd对五
节芒叶绿素的合成产生了刺激作用 ,而随着 Cd浓度的增加 ,
产生较大的毒害作用 ,破坏了叶绿素的合成 。 2种生态型五
节芒的叶绿素总量 、叶绿素 a、叶绿素 b均与 Cd胁迫浓度呈
显著负相关(P<0.05),说明叶绿素可作为显示五节芒受 Cd
胁迫程度的一个指示指标。从试验结果看 ,随 Cd处理浓度
的增加 , 2种生态型的五节芒叶绿素 a/b值呈上升趋势 ,这与
覃光球等以 Cd处理木榄(Bruguieragymnorhiza)得到的结
果 [ 10]相似 ,说明 Cd对五节芒叶绿素 b的伤害作用要大于叶
绿素 a。
从 2种生态型五节芒之间的比较来看 ,非矿山型的植株
叶片中叶绿素的含量下降得较快 , Cd胁迫对非矿山型植株
叶绿素 b伤害更为明显。而且从外观上看 ,随 Cd处理浓度
的增加 ,非矿山型植株叶片失绿枯黄得比矿山型的要多 ,这
可能是因为矿山型的五节芒生态型产生了某些抗性机制从
而减少了 Cd对叶绿素的伤害 ,这种保护叶绿素的机制保证
了植物在污染条件下正常的光合作用和物质合成。
3.2　Cd胁迫对五节芒可溶性蛋白和可溶性糖含量的影响　重
金属对蛋白质的影响十分复杂。蛋白质合成的启动阶段需要
Mg2+的参与 ,但在重金属污染的情况下 , Mg2+可能与重金属
离子进行交换 ,故蛋白质的合成可能无法启动 ,导致蛋白质
的合成受阻 ,蛋白质的含量减少 [ 11-12] 。该研究表明 , 2个生
态型的五节芒叶片中可溶性蛋白含量随 Cd处理浓度的增大
呈现先下降后上升趋势 ,可能是因为低浓度的 Cd胁迫阻碍
了蛋白质的合成 ,而在高浓度 Cd胁迫下 ,植物会产生胁迫相
关的蛋白如金属硫蛋白(MTs)、植物络合素(PCs)等 ,这些物
质可以与重金属离子结合 ,形成无毒的化合物 ,作为保护植
物的一种机制 ,因此可溶性蛋白含量反而上升。但是 Cd对
植物具体蛋白表达的影响还需进一步的研究。
　　在逆境胁迫下可溶性糖的积累有重要意义 ,可溶性
糖是植物遭受逆境时主要的渗透调节物质之一 ,对细胞膜和
原生质胶体有稳定作用 ,而且它还作为合成其他有机溶质的
碳架和能量来源 ,在细胞内无机离子浓度过高时起保护酶类
的作用 [ 13] 。该研究表明 ,五节芒 2个生态型叶片中可溶性糖
随 Cd处理浓度增大呈现不同的响应 ,非矿区生态型植株可
溶性糖含量是先降低后升高 ,并且始终低于对照值 ,可溶性
糖含量下降说明 Cd可能引起糖代谢的变化 ,这种变化与体
内不溶性糖及蛋白质等物质的分解和光合运输发生变化有
关 [ 9] 。矿区生态型植株则是先升高后降低 ,并且始终高于对
照 ,这与覃光球等研究秋茄幼苗叶片中的可溶性糖含量随着
Cd胁迫浓度的增加变化的结果 [ 10]相似。这可能是由于五节
芒矿区生态型长期处于逆境条件产生抗性机制 , Cd胁迫诱
导了植物叶片中可溶性糖含量的增加 ,以减小 Cd胁迫对其
产生的不良影响 ,产生一定的耐 Cd特性 。另外从试验结果
可以看出 ,经相同 Cd处理的植株株高及叶片中可溶性蛋白 、
可溶性糖含量基本都低于非矿区生态型的植物 ,同为对照处
理的非矿区生态型植株叶绿素含量也高于矿区生态型植株 ,
这可能是一种抗性代价 [ 14-15] ,即污染区生态型为了维持对
重金属的抗性而需消耗一定的能量 ,使得叶绿素 、可溶性蛋
白和可溶性糖的合成减少。
参考文献
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1750738卷 31期　　　　　　　　　　　　　　　　谢国晖等　不同生态型五节芒对 Cd胁迫的生理响应