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铜胁迫对小叶黄杨生理生态特征的影响



全 文 :农林科研
铜胁迫对小叶黄杨生理生态特征的影响
薛纯红
(讷河市园林管理处,黑龙江 讷河 161300)
1小叶黄杨
小叶黄杨(Buxus microphylla)是大戟目黄杨科常绿灌木或小乔
木。树干灰白光洁,枝条密生,枝四棱形。叶对生,革质,全缘,椭圆或
倒卵形,表面亮绿色,背面黄绿色。花簇生在叶腋或枝端,花黄绿色,
4~5月开放。主要产地为中国安徽、浙江、江西和湖北[1]。树姿优美,
为绿篱布景的重要树种,也是制作盆景的珍贵树种。
小叶黄杨作为一种被广泛种植的绿化植物,树姿优美,为绿篱
布景的重要树种,也是制作盆景的珍贵树种。它性味功能为苦、平、
祛风湿、理气止痛,清热解毒。主治风湿麻痹,牙痛,胸腹气胀,跌打
损伤。
2试验
以小叶黄杨为试验材料,检测铜胁迫对小叶黄杨的生理生化特
征的影响。
2.1 方法
挑选大小比较均匀,饱满的小叶黄杨枝叶,挑选长势一致的幼
苗,放入铜浓度分别 0,20,40,60,80,100mg/L的培养瓶中,每个培
养瓶 10株,每个处理重复 3次,放入恒温培养箱中培养,每天更换
培养液,20天后分别测定植株的生长指标和生理指标。
将培养后的小叶黄杨植株反复用去离子水冲洗干净,用吸水纸
将植株表面水分吸干,称出鲜重(Wf);采用考马斯亮蓝 G- 250法[3]测
定可溶性蛋白含量;采用丙酮 - 分光光度法测定叶绿素含量;采用
硫代巴比妥酸(TBA)法测定丙二醛(MDA)的含量;采用氮蓝四唑
(NBT)光还原法[2]测定超氧化物歧化酶(SOD)活性;采用愈创木酚法
[3]测定过氧化物酶(POD)活性。
2.2结果
2.2.1 铜胁迫对小叶黄杨的生物量的影响
随培养液铜浓度的增加,小叶黄杨的生物量逐渐降低,在
100mg/L铜浓度处理下,鲜重比对照降低 68.91%,重金属铜胁迫对
小叶黄杨的生物量的增长有明显的抑制作用。
2.2.2 铜胁迫对小叶黄杨的可溶性蛋白含量的影响
植物体内的可溶性蛋白含量是了解植物总代谢的重要指标。
不同的铜浓度处理后,小叶黄杨中的可溶性蛋白含量逐渐下
降,在 100mg/L铜浓度处理下,蛋白质含量比对照降低 60.71%,重
金属铜胁迫对小叶黄杨体内可溶性蛋白含量降低。
2.2.3 铜胁迫对小叶黄杨的叶绿素含量的影响
叶绿素是植物光合作用的主要色素,其含量高低决定植物光合
作用的强弱,表征植物在逆境下受伤害的程度[4]。
不同铜浓度处理后,叶绿素含量呈先上升后下降的趋势,当铜
处理浓度为 60mg/L时,叶绿素含量最大,比对照升高 37.79%;当铜
处理浓度为 100mg/L时,叶绿素含量比对照降低 38%,重金属胁迫
对小叶黄杨幼苗叶绿素造成破坏。
2.2.4 铜胁迫对小叶黄杨的丙二醛含量的影响
丙二醛是细胞膜脂过氧化的直接产物,其含量高低反应植物遭
受逆境伤害的程度[5]。不同铜浓度处理后,丙二醛的含量呈上升的趋
势,当铜浓度为 100mg/L时,丙二醛的含量比对照增加 72.73%,铜胁
迫对膜脂已产生明显的过氧化作用。
2.2.5 铜胁迫对小叶黄杨中超氧化物歧化酶活性的影响
超氧化物歧化酶可清除细胞中多余的超氧根阴离子,减少膜系
统的伤害[6]。
随铜浓度的增加,SOD的活性呈先上升后下降的趋势,当铜处
理浓度 60mg/L时,SOD的活性最高,较对照增加 41.33%;当铜浓度
为 100mg/L时,SOD的活性比对照降低 2.67%。小叶黄杨对铜的毒
害作用是有一定的耐受能力,但超过耐受范围 SOD的活性就会受
到影响。
2.2.6 铜胁迫对小叶黄杨中过氧化物酶活性的影响
过氧化物酶是植物体内重要的保护酶,可有效地清除代谢过程
中产生的活性氧对脂膜的过氧化及其他伤害过程[7],在逆境胁迫中
起关键作用,故用 POD活性变化的水平作为反映污染胁迫的灵敏
指标[8]。随铜浓度的增加,POD的活性呈先上升后下降的趋势,当铜
处理浓度为 60mg/L时,POD的活性最高,较对照增加 60.00%;当铜
浓度为 100mg/L时,POD的活性比对照降低 20.00%。小叶黄杨体内
POD酶在低浓度铜处理时提高保护能力,在高浓度铜处理时其活性
降低。
3结论
铜胁迫抑制小叶黄杨幼苗的生物量的增加,且随浓度增加所抑
制的程度加重;铜胁迫使小叶黄杨可溶性蛋白含量下降,且随浓度
增加抑制作用加强;低浓度铜胁迫对小叶黄杨的叶绿素含量有促进
作用,但随浓度增加有明显的抑制作用;铜胁迫使小叶黄杨丙二醛
含量升高,对小叶黄杨生长有破坏作用;在低浓度铜胁迫时提高小
叶黄杨 SOD酶的活性,随浓度的增加 SOD的活性降低;在低浓度铜
胁迫时提高小叶黄杨 POD酶的活性,随浓度的增加 POD的活性降
低。
参考文献
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摘 要:采用水培试验的方法,研究不同浓度铜(0、20、40、60、80和 100mg/L)胁迫条件下小叶黄杨的生长和生理特征。结果表明,随铜
浓度的增加,小叶黄杨的生物量(鲜重)逐渐下降;蛋白质含量呈下降趋势;叶绿素含量先上升后下降;丙二醛的含量逐渐增加;超氧化物
歧化酶和过氧化物酶的活性均呈先增加后下降的趋势。
关键词:铜胁迫;叶绿素;蛋白质;丙二醛
Abstract:Water culture method of testing used to study the different concentrations of copper (0,20,40,60,80 and 100mg / L) under
stress conditions the growth and physiological characteristics of Astragalus. The results showed that with increasing concentrations of
copper, Astragalus biomass (fresh weight) decreased gradually; protein content decreased; chlorophyll content increased and then de-
creased; MDA content increased; superoxide dismutase and peroxidase showed the enzyme activity increased firstly and then decreased.
Key words:Copper stress;Chlorophyll;Protein;MDA
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