全 文 ：植物资源与环境　1999 , 8(1):56 ～ 58　　　　　　
Journal of Plant Resources and Env ironment　
　　　
Hg2+对金银莲花根和叶片的伤害
尤文鹏　施国新　常福辰　杨顶田　解凯彬
(南京师范大学生物系 ,南京 210097)
摘要　研究了汞离子胁迫下金银莲花〔Nymphoides indica(L.)Kuntze〕根受害情况 、根部过氧化物
酶活性和新叶叶绿素含量的变化。 根部受害程度随汞离子浓度升高和处理时间的延长而加重。
低浓度 Hg 2+短时间处理后根过氧化物酶活性升高 ,而高浓度 Hg2+长时间处理后根过氧化物酶活
性下降 ,且随着 Hg2+浓度的升高或处理时间的延长过氧化物酶活性均呈下降趋势。新叶叶绿素
含量对 Hg 2+胁迫的反应与根过氧化物酶活性的变化相似。
关键词　金银莲花;过氧化物酶;叶绿素
Injury of Hg
2+
on roots and leaves of Nymphoides indica (L.)Kuntze 　You
Wenpeng , Shi Guoxin , Chang Fuchen , Yang Ding tian , Xie Kaibin (Department of
Biology , Nanjing Normal Universi ty , Nanjing 210097), J .Plant Resour.&
Environ.1999 , 8(1):56 ～ 58
The injury degree of roots , the activity of peroxidase in roots and chlorophyll content in
new leaves of Nymphoides indica by the stress of Hg2+ are reported.Injury deg ree of
roots were intensitied w ith the increase of Hg2+ concentrat ion o r as t reatment time is
continued.The activi ty of perox idase increased under the treatement with low
concentration of Hg2+ in a sho rt time , but decreased as t reatment time is continued.
The st ress of Hg2+ had the similiar effects on chlorophy ll content in new leaves.
Key words　Nymphoides indica (L.)Kuntze;peroxidase;chlorophyll
金银莲花〔Nymphoides indica (L.)Kuntze〕为龙胆科水生植物 ,产江苏等省 ,可以食用 ,
也可作为牲畜饲料等 。自从确认“富山事件” 、“水俣病”等病症是由于重金属离子通过食物链
在人体内积累所致以来 ,对重金属的研究日益受到重视 。工业废水 、废气中含有一些 Hg2+ ,但
是对于 Hg2+对水生植物影响的研究较少 ,作者试图通过 Hg2+对水培金银莲花根和叶片伤害
的试验研究 ,为及时发现及排除Hg 2+污染提供理论和直观依据 。
1　材 料 和方 法
金银莲花采自江苏省苏州市东山镇和南京师范大学生物系温室 。将金银莲花当年植株洗
净 ,取 5份分别培养于含纯净水的缸内 2 d ,然后放入含 0 、4 、8 、12和 16 mg/ L Hg2+的培养缸
内培养 ,培养温度为 20℃。Hg 2+浓度对金银莲花根的影响 ,每隔 24 h测试 1 次 ,测量根的枯
国家自然科学基金和江苏省自然科学基金共同资助项目
　　　尤文鹏:男 , 1975年 5月生 ,硕士 ,主要从事重金属离子对植物影响的研究。
　　　收稿日期　1998-12-17
死长度 ,取 10条根的平均值 ,共测 4次 ,根受害程度用枯死长度占总长度的百分率表示;取同
一植株的根用比色法[ 1]同步测定过氧化物酶活性变化 ,测定 2次 ,取平均值 ,单位为每分每克
鲜重的光密度差值 ,即 ΔD470/min·g;在测定根过氧化物酶活性的同时 ,取植株的叶片 2份 ,每
份 2 g ,用分光光度法[ 1](稍作改进)测定叶绿素含量 ,取 2次平均值 ,结果以 600 nm 下每克鲜
重吸光值即A600/g 表示 。
2　实　验　结　果
2.1　根的受害情况
用不同浓度 、不同培养时间处理金银莲花当年植株 , 24 h内即可见部分根尖发黄 、甚至枯
死 ,48 h可见较多的根尖枯死 。4次测量结果见表 1。
由表 1可以看出 ,随着汞离子浓度的升高和培养时间的延长 ,根的受害程度逐步加重 。处
理时间和 Hg2+浓度均与根受害程度呈一定的正相关关系 。
2.2　根部过氧化物酶活性的变化
金银莲花当年生新根过氧化物酶活性测定结果见表 2。
表 1　金银莲花根部受害程度与培养时间及汞离子浓度的
关系
Tab 1　The injury degree of roots of Nymphoides indica in
different Hg2+ concentration and cultural hours
浓度
Concent rat ion
(mg/ L)
不同处理时间的受害程度(%)
Injury deg ree in different cultural hou rs
24 h 48 h 72 h 96 h
0 　　0 　　0 　　0 　　0
4 0 2.4 3.1 4.4
8 0 2.9 3.8 4.9
12 3.0 3.8 4.8 5.4
16 5.3 5.7 6.2 8.1
表 2　不同汞离子浓度和不同处理时间的金银莲花根部过
氧化物酶活性
Tab 2　The activity of peroxidase in roots of Nymphoides
indica in different Hg2+ concentration and cultural hours
浓度
Concentrat ion
(mg/ L)
不同处理时间的过氧化物酶活性(ΔD 470/min·g
Activity of peroxidase in dif ferent cultural hours
24 h 48 h 72 h 96 h
0 0.548 0.548 0.548 0.548
4 0.901 0.876 0.817 0.787
8 0.876 0.807 0.765 0.743
12 0.761 0.709 0.684 0.604
16 0.480 0.444 0.344 0.287
从表 2可以看出 ,在 4 、8和 12 mg/L 三组中 ,处理 4 d后 ,酶活性仍然高于对照组 ,但是各
组酶活性都随着培养时间的延长而下降 。16 mg/L 组从第一天起酶活性就低于对照组 ,而且
随着处理时间的延长酶活性进一步下降 ,说明高浓度 Hg2+对金银莲花有伤害作用 。
2.3　新叶叶绿素含量变化
　　金银莲花新叶叶绿素含量测定结果见
表 3。
从表 3可以看出 ,各浓度组叶绿素含量
在第一天均高于对照组 ,且在 4 mg/L 至 12
mg/L 之间叶绿素含量随着 Hg2+浓度的增
大而升高 。在 24 h 内 16 mg/ L 组叶绿素含
量虽高于对照组 ,但已出现下降趋势。除对
照组外 ,随着处理时间的延长 ,各浓度组叶绿
表 3　不同汞离子浓度和不同处理时间的金银莲花叶绿素
含量
Tab 3 　Chlorophyll content in the leaves of Nymphoides
indica in different Hg2+ concentration and cultural hours
浓度
Concen trat ion
(mg/ L)
不同处理时间的叶绿素含量(A600/g)
Chlorophyll con tent in diff eren t cultural hours
24 h 48 h 72 h 96 h
0 0.207 0.204 0.200 0.201
4 0.263 0.258 0.237 0.217
8 0.275 0.247 0.182 0.149
12 0.289 0.230 0.132 0.113
16 0.233 0.168 0.107 0.097
571 期　　　　　　　　　　　　尤文鹏等:Hg 2+对金银莲花根和叶片的伤害
素含量均逐渐下降 ,且有随着处理时间的延长下降幅度有增大的趋势。在叶绿素含量下降的
同时也伴随着叶片失绿现象的出现 。
3　讨　　论
Hg2+是植物体生长的非必需元素而且是毒性较大的诱变剂[ 2] ,Hg2+进入植物体后 ,多积
累在根部的生长部位[ 3 ,4] ,主要破坏细胞内的染色体和核仁[ 2] ,随着体内 Hg 2+量的增加 ,对染
色体和核仁的破坏加重 ,这可能就是金银莲花幼根根尖发黄或枯死的原因 。
过氧化物酶是植物体内常见的氧化还原酶类 ,它可以催化有毒物质氧化分解 ,又是一类对
环境因子十分敏感的酶。当环境受到污染时 ,其活性发生急剧变化[ 5] ;小剂量短时间的 Hg2+
处理 ,可加速植物体内的生理生化反应 ,所以在 4 、8和 12 mg/ L 三组中出现酶活性高于对照
组的情况 。但是长时间或高浓度的 Hg2+处理就会超过金银莲花的解毒能力 ,导致生理生化过
程减慢 ,直到死亡。如 16 mg/ L组根过氧化物酶活性呈明显下降趋势且根受害程度加重。
植物不同的器官 ,不同的发育时期 ,对 Hg2+的吸收和富积量也是不同的 ,处于生长发育阶
段 、生理活动旺盛的器官和部位积累的Hg 2+多 ,受到的毒害大[ 4] 。根部的 Hg2+一方面来自根
的直接吸收;另一方面来自叶片的吸收。这两种来源的 Hg 2+共同作用于根部 ,产生了如上的
反应症状 。为了避免 Hg2+的生物放大作用 ,受到 Hg2+毒害的金银莲花是决不可食用的 ,也不
能作为牲畜饲料 。
叶绿素含量变化规律类似于过氧化物酶活性变化规律。从表 3可以看出随着 Hg2+浓度
的升高和培养时间的延长 ,叶绿素含量显著下降 。经较长时间处理后 , Hg2+在植物体内积累
超过植物细胞忍耐力而使细胞体系崩溃 ,所以 48 ～ 96 h 处理后叶绿素含量急剧下降。作者认
为由于金银莲花生活在水中 ,根 、茎 、叶都与水接触 ,植物整体都可受到伤害并间接影响合成叶
绿素的原料和能量的提供 ,使叶绿素含量下降 。叶绿素含量变化可以作为植物受害生理指标 ,
同时叶片失绿也是受重金属毒害而出现的普遍现象[ 6 , 7] 。
参　考　文　献
1　华东师范大学生物系编.植物生理学实验指导.北京:高等教育出版社 , 1980.86～ 90 , 143～ 144.
2　张义贤.重金属对大麦毒性的研究.环境科学学报 , 1997 , 17(2):199～ 205.
3　段昌群 ,王焕校.重金属对蚕豆的细胞遗传学毒理作用和对蚕豆根尖微核技术的探讨.植物学报 , 1995 , 37(1):14～ 24.
4　廖自基编著.环境中的微量元素的污染危害与迁移转化.北京:科学出版社 , 1989.1～ 31.
5　Wickfe C , Evens H J , Catter K R , et al.Cadmium ef fect s on the nit rogen fixat ion system of red alder.J Environ Qual , 1980 ,
9:180～ 184.
6　Haghi ri F.Cadmium uptake by plants.J Environ Qual , 1973 , 2:93～ 96.
7　孙赛初 ,王焕校 ,李启任.水生维管束受植物镉污染后的生理变化及受害机制初探.植物生理学报 , 1985 , 11(2):113 ～
121.
(责任编辑:宗世贤)
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