全 文 ：© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
文章编号 :100028551 (2003) 042286206
重金属胁迫对水稻不同品种超氧化物
歧化酶的影响
葛才林1 　杨小勇1 　金阳1 　孙锦荷2 　王泽港1 　罗时石1
(11 扬州大学农学院 , 江苏 扬州　225009 ; 21 浙江大学华家池校区 , 浙江 抗州　310029)
摘 　要 :用不同浓度的 Cd2 + 、Cu2 + 和 Hg2 + 处理花期的扬稻 6 号 (籼稻) 、武育粳 8 号 (粳
稻)和协优 818 (杂交稻) ,测定各器官 SOD 活性 ,并进行 SOD 同功酶的电泳分析。结
果表明 ,较高浓度重金属显著抑制各品种根系 SOD 活性 ,也抑制叶片 SOD 活性 ,但抑
制程度因重金属种类和品种类型而异。各浓度均抑制武育粳穗 SOD 活性 ,但诱导扬
稻 6 号穗 SOD 活性增高。协优 818 穗 SOD 活性受 Cd2 + 抑制 ,但却受高浓度 Cu2 + 和
Hg2 + 诱导。≥20ppm Cd2 + 、Cu2 + 和 Hg2 + 均抑制水稻根系 SOD 同功酶表达 ,但诱导扬
稻 6 号和协优 818 穗 SOD 同功酶表达。Mn2SOD 和 CuΠZn2SOD 同功酶对重金属胁迫
的敏感性不同 ,重金属对水稻根系 Mn2SOD 的抑制程度明显高于 CuΠZn2SOD。
关键词 : 重金属 ; 水稻 ; 超氧化物歧化酶
收稿日期 :2001212226
作者简介 :葛才林 , (1962 - ) ,男 ,理学博士 ,副教授 ,主要从事生物物理学和作物逆境生理方面的教学和研究。
目前认为重金属污染对植物的主要伤害途径之一是造成体内的过氧化胁迫 ,即导致体内
产生大量的活性氧自由基 (ROS) [1 ] ,从而造成生物大分子和膜脂的过氧化。过量重金属离子
造成植物氧化胁迫的原因可能有 : (1) 某些重金属离子 (如 Cu2 + ) 能催化 OH·非酶促反应[2 ,3 ] ;
(2)重金属使生物体内抗氧化酶 (如 SOD) 活性下降 ,造成 ROS 的过量累积[3 ,4 ] ; (3) 重金属使叶
绿体或线粒体中的电子传递途径发生改变 ,从而导致超氧自由基 (O·2 ) 的产生[4 ] 。在正常代谢
中 ,尽管生物体内也能产生一定量的 ROS ,但由于体内抗氧化系统的作用 ,使产生的 ROS 得以
清除 ,从而使 ROS 的含量维持在非危害水平[2 ,6 ] 。因此 ,抗氧化系统在植物对各种环境胁迫的
耐性中起重要作用。在抗氧化系统的众多酶类中 ,SOD 尤为重要 ,它能催化 O·2 形成 H2O2 ,然
后 H2O2 被过氧化氢酶或过氧化物酶催化而清除 ,因此 SOD 被称为一线氧化酶。它属于金属
酶。按金属的不同可分为 CuΠZn2SOD、Mn2SOD 和 Fe2SOD 3 种类型[7 ] 。
虽然目前已有一些关于水稻体内 SOD 类型和活性的报道[4 ,8 ,9 ] ,但系统研究不同浓度重金
属胁迫对不同类型水稻品种不同器官中的 SOD 活性和同功酶表达的影响还未见报道。因此 ,
本文研究重金属 (铜、镉和汞) 对 3 个不同类型水稻品种根、叶和穗中 SOD 活性及同功酶表达
的影响 ,为重金属对作物的伤害机理和作物对重金属的耐性机制提供依据。
1 　材料和方法
111 　材料
682　 核 农 学 报　2003 ,17 (4) :286～291Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
水稻 ( Oryza sativa)品种 :武育粳 8 号 (粳稻) 、扬稻 6 号 (籼稻)和 818 (杂交稻) 。幼苗长至 3
叶期 ,用海绵将幼苗固定在泡沫塑料板孔内 ,移至盛有木村B 培养液的盆钵中培养 ,每盆 2 株 ,
每 7d 换培养液 1 次。
112 　方法
11211 　重金属处理 　抽穗期取生长一致的水稻植株移至小号陶盆中 ,每盆 1 株 ,更新培养液。
分别加入 Cd2 + 、Cu2 + 和 Hg2 + ,使其在培养液中浓度分别为 0、20、60、100ppm ,重复3 次。
11212 　SOD 粗提液制备及活性测定 　分别称取蔗糖 11198g、Tris 01606g、抗坏血酸钠 01088g、
半胱氨酸 01030g、氯化镁 01020g ,定容于 100ml 的容量瓶中 ,将 pH调至 714 ,作为研磨介质。待
重金属处理 7d 后 ,分别称取叶、穗和根各 015g 剪碎 ,按 1∶1 的比例 (重量比) 加入预冷的研磨
介质 ,在冰浴上研磨成匀浆 ,冷冻离心 10min ,上清液作为 SOD 粗提液。根据 Giannoplitis 和 Ries
的方法 (1997)测定 SOD 活性。用抑制 NBT光还原 50 %为 1 个酶活性单位。
11213 　SOD 同功酶分离及鉴定 　用聚丙烯酰胺浓度梯度凝胶电泳分离 SOD 同功酶。浓度梯
度控制在 4 %～30 % ,取 SOD 粗提液 20μl (叶)和 40μl (穗和根) ,在 4 ℃冰箱中以 240V 恒压电泳
12h。按 012 %NBT∶012 %PMS∶0105mol 磷酸缓冲液 (pH718) = 8∶2∶40 的比例配制染色液。电泳
胶片漂洗后在染色液中浸泡 30min (暗中) ,曝光几分钟后 37 ℃保温 ,直至暗背景下显出白色酶
带。根据不同类型的 SOD 同功酶对 KCN 和 H2O2 的抑制敏感性差异进行 SOD 类型鉴定。
2 　结果与分析
211 　重金属对水稻不同类型品种各器官 SOD 活性的影响
表 l 为不同浓度的重金属对水稻各品种叶、穗和根中 SOD 活性的影响。表 1 结果表明 :
(1)水稻不同器官 SOD 活性从大到小的顺序为 :叶片 > 穗部 > 根系 ,而且叶片 SOD 活性受不同
浓度重金属胁迫的影响程度最小 ,其次是穗部 ,根系 SOD 活性所受的影响最大。(2) 随培养液
中 Cd2 + 浓度的增加 ,3 个品种根系 SOD 活性均逐步降低 ,这表明 Cd2 + 能抑制水稻根系 SOD 活
性 ,且抑制程度随 Cd2 + 浓度增高而增大。而 Cd2 + 对穗和叶中 SOD 活性的影响因品种而异。
扬稻 6 号穗和叶 SOD 活性均随 Cd2 + 浓度增高出现上升趋势 ,表明了 Cd2 + 的诱导作用 ,其中对
穗 SOD 活性的诱导作用更明显。武育粳和协优 818 叶片及协优 818 穗部 SOD 活性随 Cd2 + 浓
度增高逐步下降 ,表明 Cd2 + 对其穗和叶 SOD 活性有抑制作用。(3)随培养液中 Cu2 + 浓度增高 ,
各品种根系 SOD 活性均表现为一致上升的趋势 ,这是否表明 Cu2 + 能诱导水稻根系 SOD 活性的
增加呢 ? 后文的电泳结果显示随 Cu2 + 浓度的增高 ,各品种根系 SOD 同功酶表达被逐步抑制。
产生这一矛盾的原因将在后文中探讨。随 Cu2 + 浓度增高 ,扬稻 6 号和协优 818 穗部 SOD 活性
逐步增大 ,表明这两个品种穗部 SOD 活性受到 Cu2 + 胁迫的诱导。而各浓度 Cu2 + 均导致武育
粳穗部 SOD 活性显著低于对照 ,表明 Cu2 + 对武育粳穗 SOD 活性主要起抑制作用。随 Cu2 + 浓
度增高 ,武育粳和协优 818 叶部 SOD 活性逐步上升 ,而扬稻 6 号叶 SOD 活性则逐步下降。表
明 Cu2 + 对武育粳和协优 818 叶 SOD 活性起诱导作用 ,而对扬稻 6 号叶 SOD 活性起抑制作用。
(4)随培养液中 Hg2 + 浓度增高 ,各品种根系和叶片 SOD 活性均出现一致的下降趋势 ,并且根系
SOD 活性的下降幅度显著大于叶片 ,表明 Hg2 + 抑制水稻根系和叶片 SOD 活性。扬稻 6 号和协
优 818 穗 SOD 活性随 Hg2 + 浓度的增高逐步上升 ,表明 Hg2 + 诱导上述品种的穗 SOD 活性。而
武育粳穗 SOD 活性则随 Hg2 + 浓度的增高逐步下降 ,表明 Hg2 + 明显抑制武育粳穗 SOD 活性。
782　4 期 重金属胁迫对水稻不同品种超氧化物歧化酶的影响
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
对 SOD 活性的测定结果显示 ,重金属胁迫能显著影响不同水稻品种各器官中的 SOD 活性 ,为
进一步探讨重金属胁迫对不同类型 SOD 同功酶表达的影响 ,需进行 SOD 同功酶的电泳分析。
表 1 　重金属对水稻不同类型品种各器官 SOD 活性的影响
Table 1 　Effects of heavy metals on SOD activity in different organs of rice
(UnitsΠgFW)
处理
treatment
叶 leaf 穗 ear 根 root
扬稻 6
Yangdao
武育粳
Wuyugeng
协 优
Xieyou
扬稻 6
Yangdao
武育粳
Wuyugeng
协 优
Xieyou
扬稻 6
Yangdao
武育粳
Wuyugeng
协 优
Xieyou
0 ppm 57518 26819 29319 11511 18310 9018 8617 7714 5718
Cd 20 ppm 57811 26916 23219 13519 14510 5615 3512 3618 5718
60 ppm 60713 24518 22414 14617 15813 4814 1619 2114 4317
100 ppm 61412 23915 21116 15312 15815 2312 713 1413 2315
Cu 20 ppm 56911 23915 23712 17918 14313 7716 8212 22212 26617
60 ppm 55413 25516 27213 18218 14617 10018 8319 28513 28110
100 ppm 50113 28018 28617 18812 15118 16714 9813 32413 28517
Hg 20 ppm 54713 28616 27515 15217 15619 4714 2415 3214 5615
60 ppm 54518 25717 24912 16810 15416 8315 1711 2913 3716
100 ppm 52015 20117 21613 17519 14711 13111 613 2410 1011
212 　重金属对不同类型水稻品种各器官 SOD 同功酶的影响
图 1 中 A、B 和 C分别表示不同浓度的重金属对扬稻 6 号 ,武育粳和协优 818 倒 2 叶 SOD
同功酶的影响。从图中可看出 : (1) 3 品种叶片 SOD 同功酶酶带基本相似 ,主要由若干条 Mn2
SOD 和 CuΠZn2SOD 组成。但籼稻叶片中明显可见 1 条 Fe2SOD ,而在粳稻和杂交稻叶片中均末
发现明显的 Fe2SOD。(2)重金属种类和浓度对 SOD 同功酶酶带数量无明显影响 ,对各 Mn2SOD
和 CuΠZn2SOD 酶带亮度的影响也不显著 ,这和 SOD 活性测定所获得的结论相一致。(3) Cu2 + 和
Cd2 + 导致扬稻 6 号 Fe2SOD 酶带亮度较对照明显变浅 ,表明 Cu2 + 和 Cd2 + 抑制扬稻 6 号叶片 Fe2
SOD 同功酶表达。
图 2 中 A、B 和 C分别表示不同浓度重金属对 3 品种穗中 SOD 同功酶的影响。结果显示 :
(1)和叶片相似 ,各品种穗 SOD 同功酶也主要由 Mn2SOD 和 CuΠZn2SOD 组成 ,扬稻 6 号穗中也
含有 1 条 Fe2SOD。(2) Cd2 + 对 3 个品种穗中 SOD 酶带数量无明显影响 ,但对某些 SOD 酶带的
亮度会产生明显影响 ,表现为 : ①≥20ppm 的 Cd2 + 使协优 818 穗中 3 条 CuΠZn2SOD 明显变浅。
②60 和 100ppm 的 Cd2 + 使扬稻 6 号 Mn2SOD 3 有所加深。这表明 ,Cd2 + 显著抑制协优 818 穗中
CuΠZn2SOD 的表达 ,但高浓度 Cd2 + 却对扬稻 6 号穗 Mn2SOD 表达有诱导作用。③各浓度的
Cd2 + 对武育粳穗中 SOD 酶带的亮度未见明显影响。(3) Cu2 + 对各品种穗中 SOD 酶带的数量和
亮度的影响因品种而异 , ≥20ppm Cu2 + 能使武育粳穗中的 Mn2SOD4 和 Mn2SOD5 基本消失 ,但
能使扬稻 6 号穗 Mn2SOD3、Mn2SOD4 和 Mn2SOD5 逐步变亮 ,并使协优 818 穗中所有 Mn2SOD 和
CuΠZn2SOD 酶带变亮 ,且 100ppm 的 Cu2 + 能诱导协优 818 穗中出现 1 条新的 SOD 酶带 X1。这
证实 Cu2 + 抑制武育粳穗中 Mn2SOD 同功酶的表达 ,但诱导扬稻 6 号和协优 818 穗中 SOD 同功
酶的表达。(4) Hg2 + 对水稻穗 SOD 同功酶表达的影响也因品种而异 , ≥20ppm Hg2 + 明显诱导扬
稻 6 号 Mn2SOD4 和 Mn2SOD5 ,却抑制武育粳 Mn2SOD4 和 Mn2SOD5 的表达 ,并且 ≥20ppm 的
Hg2 + 诱导协优 818 穗中所有 SOD 同功酶的表达。
882 核　农　学　报 17 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 1 　重金属对水稻叶片 SOD 同功酶的影响
Fig. 1 　Effect of heavy metals on the SOD
isozymes in leaf of rice
图 2 　重金属对水稻穗中 SOD 同功酶的影响
Fig. 2 　Effect of heavy metals on the SOD
isozymes in ear of rice
　　图 2 中 A、B 和 C分别表示不同浓度的重金属对扬稻 6 号、武育粳和协优 818 根中 SOD 同
功酶的影响。结果表明 : (1) 各品种根系 SOD 同功酶类型基本相似 ,由 5 条 Mn2SOD 和约 4 条
CuΠZn2SOD 酶带组成。但扬稻 6 号根中含有 1 条明显的 Fe2SOD。(2) 和地上部相比 ,根系 SOD
同功酶受不同浓度重金属的影响较显著 ,均受到各种重金属胁迫的显著抑制 ,但其抑制程度因
水稻品种、重金属种类和 SOD 同功酶类型而有差异。表现为 : ①Hg2 + 对各水稻品种根系 SOD
982　4 期 重金属胁迫对水稻不同品种超氧化物歧化酶的影响
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 3 　重金属对水稻根中 SOD 同功酶的影响
Fig. 3 　Effect of heavy metals on the SOD
isozymes in root of rice
同功酶表达的抑制程度最大 ,其次是 Cu2 + ,
Cd2 + 的抑制程度最小 ; ②就 SOD 同功酶类型
而言 ,根系 Mn2SOD 和 Fe2SOD 受重金属抑制
的敏感性明显大于 CuΠZn2SOD。当培养液中
含有 ≥20ppm Hg2 + 时 ,各品种中的第 3、4、5 条
Mn2SOD 及扬稻 6 号的 Fe2SOD 酶带均消失。
当培养液中含有 ≥20ppm Cu2 + 时 ,武育粳和协
优 818 根中第 3、4、5 条 Mn2SOD 也基本消失 ,
而扬稻 6 号根中的相应 Mn2SOD 则在 Cu2 + ≥
60ppm 才消失。当培养液中的 Cd2 + 浓度 ≥
60ppm时 ,武育粳和协优 818 根中第 4、5 条
Mn2SOD 基本消失 ,第 3 条 Mn2SOD 显著变浅。
而对于扬稻 6 号 ,即使 Cd2 + 达 100ppm ,第 3、4、
5 条 Mn2SOD 仍清晰可见 ,但酶带亮度随 Cd2 +
浓度的增高而变浅。水稻根中 CuΠZn2SOD 同
功酶受重金属胁迫的影响较小 ,比较稳定。各
种浓度的 Cd2 + 和 Cu2 + 均末改变 CuΠZn2SOD 酶
带的数量 ,但酶带亮度会受到抑制 ,其中以武
育粳较为明显。Hg2 + 不仅抑制 CuΠZn2SOD 酶
带的亮度 ,高浓度 Hg2 + 还使某些 CuΠZn2SOD
酶带消失。当 Hg2 + ≥60ppm 时 ,协优 818 根中
各 CuΠZn2SOD 基本消失 ;当 Hg2 + ≥20ppm 时 ,
武育粳根中的第 3 条 CuΠZn2SOD 同功酶基本
消失 :当 Hg2 + 浓度达 100ppm 时 ,武育粳和扬
稻 6 号根中所有 4 条 CuΠZn2SOD 同功酶均基
本消失。
3 　讨论
超氧阴离子自由基是在各种胁迫条件下 ,
生物体内所产生的主要活性自由基之一 ,它是
造成细胞的过氧化毒害及损伤增强作用的主
要因子。SOD 的作用是清除超氧自由基 ,因
此 ,SOD 在生物体内的抗氧化过程中起着关键
作用。本试验结果表明 ,重金属胁迫对各类型
水稻品种不同器官中 SOD 活性的影响和重金属所造成的细胞膜伤害 (以电解质外渗百分率表
示)之间有一定的相关性。就不同器官而言 ,较高浓度的重金属对各品种根系 SOD 活性的抑
制程度远高于叶片 ,同样 ,各品种根系电解质外渗百分率随重金属浓度增高而增大的幅度也远
高于叶片。就不同品种而言 ,武育粳穗部 SOD 活性明显受到各浓度重金属胁迫的抑制 ,而扬
092 核　农　学　报 17 卷
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
稻 6 号穗部 SOD 活性则表现出明显的重金属诱导作用。与之相对应 ,武育粳穗部电解质外渗
百分率随重金属浓度的增大而升高的幅度明显高于扬稻 6 号。例如 ,当培养液中 Cu2 + 含量分
别为 20、60、100ppm 时 ,武育粳穗部电解质外渗百分率分别为对照的 1130、1155 和 1161 倍 ,而
扬稻 6 号仅为对照的 1115、1123 和 1125 倍。表明由于在重金属胁迫条件下 ,水稻叶片中仍含
有较高的 SOD 活性 ,因此重金属造成叶片膜脂过氧化损伤的程度较小。同样 ,由于重金属能
导致根中 SOD 活性大幅下降 ,因而重金属造成水稻根系膜脂过氧化损伤的程度较高。
各品种根系 SOD 活性明显受到重金属抑制的敏感性最高 ,这可能是由于根系直接置于含
有重金属离子的培养液中 ,根内必定含有较地上部高得多的重金属 ,导致根系 SOD 同功酶的
表达受到重金属胁迫的强烈抑制。不同类型 SOD 对重金属胁迫的敏感性也有较大差异 ,Mn2
SOD 受到重金属胁迫抑制的敏感性明显高于 CuΠZn2SOD ,而 Mn2SOD 主要存在于线粒体中 ,这
可能暗示在重金属胁迫下 ,水稻各器官线粒体等亚细胞器易受到重金属胁迫的伤害。
对 SOD 活性的测定结果表明 ,Cu2 + 使各品种根系 SOD 活性大幅度上升 ,这和电泳结果相
矛盾 ,因为酶谱电泳表明 ,各浓度 Cu2 + 显著抑制各品种根系中 SOD 同功酶的表达 ,为何会产生
相矛盾的结果呢 ? 作者推测当 Cu2 + 和某些合适的配体结合后 ,会产生一些类似 CuΠZn2SOD 的
Ⅱ组铜蛋白 ,使 Cu ( Ⅱ) / Cu ( Ⅰ)的电极电位大幅度提高 ,因而 Cu ( Ⅱ) 可以从 O2·获得电子 ,而
使 Cu ( Ⅱ)转变为 Cu ( Ⅰ) ,这样 Cu2 + 浓度增大时 ,根内合适的非酶 Cu ( Ⅱ) 含量也会大量增加 ,
从而干扰了测定系统中 O2·的含量 ,从而造成根系和穗中 SOD 活性的测定结果出现大幅度升
高。
吴振球等[8 ]的研究结果表明 ,水稻威优 48、49 和竹 26 幼苗的叶和根中的 SOD 主要由 CuΠ
Zn2SOD 和 Mn2SOD 组成 ,未发现 Fe2SOD。本试验在籼稻的叶、穗和根中均发现有明显的 Fe2
SOD 酶带 ,而在粳稻 (武育粳) 和杂交稻 (协优 818) 中各器官中未发现明显的 Fe2SOD 酶带 ,因
此 ,水稻 SOD 类型是否因品种类型而异 ,还有待进一步研究。
参考文献 :
[ 1 ] 　Elstnet EF , Wageer GA , Schutz W. Activated oxygen in green plants is relation to stress situations. Curr Top Plant Biochem Physiol ,
1988 , 7 :159～187
[2 ] 　Halliwell B , Gutteridge JMC. Oxygen toxicity ,oxygen radicals ,transition metals and disease. Biochem J . 1984 ,219 :1～14
[3 ] 　Mamisha G, et al . Copper affects the enzymes of ascorbate2glutathione Cycle and its related metabolites in the roots of phaseolus vul2
gafis. Physiologia Plantarum , 1999 ,106 :262～267
[ 4 ] 　Takashi V ,et al . Effect of hyporia on the antioxidative enzymes in aerobically grown riee ( Oryza sativa) seedlings. Physiologia Planta2
rum , 1999 ,107 :181～187
[ 5 ] 　Eija patsikka , Eva2MariA , Esa Tyystjarvi . Increase in the quantum yield of photoinhibition contributes to copper toxicity in vivo. Plant
Physiol . 1998 , 117 :619～627
[6 ] 　Yardena GD , et al . Salt and oxidative stress : similar and apecific responses and their relation to salt tolerance in citrus , Planta ,
1997 ,203 :460～469
[7 ] 　Fddovich I. Superoxide dismutase. Ann Rev Biochem. 1975 ,44 :147～159
[8 ] 　吴振球 ,吴岳轩. 铜、锌对水稻幼苗生长及超氧化物歧化酶的影响 ,植物生理学报 ,1990 ,16 (2) :139～146
[9 ] 　刘鸿先 ,等. 低温对杂优水稻及其亲本幼苗中超氧化物歧化酶的影响. 植物学报. 1987 ,29 :262～270
(下转第 300 页)
192Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17 (4) :286～291
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
[11] 　刘宛、宋玉芳 ,等.三氯苯胁迫对小麦种子发芽和幼苗生长的影响.农业环境保护. 2002 ,20(2) : 465～468.
[12] 　李晶 ,阎秀峰 ,祖元刚.低温胁迫下红松幼苗活性氧的产生及保护酶的变化 1 植物学报 ,2000 ,42(2) : 148～152.
EFFECTS OF CHLOROBENZENE ON THE ANTIOXIDANT ENZYMES ACTIVITIES IN WHEAT
J IN Yang 　GE Cai2lin 　YANG Xiao2yong 　WANG Ze2gang 　YANG Xiao2yong 　LUO Shi2shi
( Agricultural College , Yangzhou University , Yangzhou , Jiangsu prov1 225009)
Abstract :Effects of different concentrations of 1 ,2 ,42trichlorobenzene on the antioxidant enzymes
activity in wheat were studied1 The results indicated that : ( 1) with the chlorobenzene concentra2
tions increasing , both the SOD and POD activities in wheat leaves were increased; ( 2) the SOD ac2
tivity in wheat roots increased with the chlorobenzene concentrations increasing , while the POD ac2
tivities in wheat roots increased in low chlorobenzene concentrations and then decreased with further
increase of chlorobenzene concentration ; ( 3) chlorobenzene induced the expression of POD and
SOD isozymes in wheat leaves1
Key words :chlorobenzene ; antioxidant enzymes; wheat
(上接第 291 页)
EFFECT OF HEAVY METALS ON SUPEROXIDE DISMUTASE
IN DIFFERNT RICE SPECIES
GE Cai2ling1 　YANG Xiao2yong1 　J IN Yang1 　SUN Jin2he2 　WANG Ze2gang1 　LUO Shi2shi1
(11 Yangzhou University , Yangzhou , Jiangsu prov. 225009 ;
21 Institute of Nuclear Agricultural Sciences , Zhejiang University , Hangzhou , Zhejiang prov. 310029)
Abstract : The effects of different concentration of Cd2 + , Cu2 + and Hg2 + on SOD activity and
isozyme expression in different rice species were investigated. The results showed that ( 1) the SOD
activity in root and leaf of rice was inhibited by high concentration of Cd2 + , Cu2 + and Hg2 + , but
the inhibition degree in root and leaf was different with the different heavy metals and rice species;
( 2) the Cd2 + , Cu2 + and Hg2 + stress inhibited the activity in ear of Wuyugeng , but activated the
SOD activity in ear of Yangdao 6. The SOD activity in ear of Xieyou 818 was inhibited by Cd2 +
stress ,but was activated by Cu2 + and Hg2 + stress; ( 3) The SOD isozymes in different rice organs
were mostly constituted by Mn2SOD and CuΠZn2SOD ,and ≥20ppm of Cd2 + ,Cu2 + and Hg2 + inhib2
ited all SOD isozyme expressing in root of rice , but induced it in ear of Yangdao No. 6 and Xieyou
818. The sensitivity of Mn2SOD and CuΠZn2SOD to heavy metal stress was different. The Mn2SOD
inhibition by heavy metal was significantly higher than CuΠZn2SOD.
Key words :heavy metal ; rice ; superoxide dismutase
003 Acta Agriculturae Nucleatae Sinica
2003 ,17(4) :296～300