重金属铅铜离子对小麦种子萌发及幼苗生长的影响
重金属胁迫对地肤幼苗生长影响

重金属胁迫对地肤幼苗生长的影响摘要为了研究不同浓度的重金属Cd2+、Cr6+、Pb2+和Cu2+胁迫对地肤种子萌发及其幼苗生长的影响。
将不同浓度的重金属处理下的地肤种子放在培养箱中培养一周,观察地肤种子萌发情况,然后计算发芽率、发芽势及发芽指数。
结果表明:在重金属Cd2+、Cr6+、Pb2+和Cu2+的胁迫下,地肤种子的发芽率、发芽势及发芽指数都明显降低,并且随着重金属浓度的增加,种子萌发受到的抑制作用也增强。
这四种重金属胁迫对地肤种子萌发的影响由大到小的顺序为Cu2+、Cd2+、Cr6+、Pb2+。
此外还用水培培养幼苗的方法,研究不同浓度重金属Cd2+、Cr6+、Pb2+和Cu2+胁迫对地肤幼苗生长的影响,结果表明,低浓度下重金属促进植物生长,而高浓度胁迫则使地肤幼苗的生长停止,甚至导致其死亡。
地肤幼苗叶片的总叶绿素含量则随重金属胁迫浓度的升高而降低,510 mg/L Cu2+胁迫下地肤幼苗叶片的叶绿素含量最低为2.27 mg/L,与空白组比较差异明显;地肤的根系对重金属Cd2+、Cr6+、Pb2+和Cu2+的吸收作用明显,其富集系数最高,分别达17.7,10.45,6.87和13.87,同时发现Cr6+不同浓度胁迫下的转运系数均高于Cd2+、Pb2+和Cu2+,140 mg/L Cr的地肤幼苗转运系数达1.23。
关键词:重金属,地肤,种子萌发,叶绿素,富集目录重金属胁迫对地肤幼苗生长的影响 (I)第1章综述 (1)1.1土壤重金属污染 (1)1.1.1土壤污染的现状 (1)1.1.2 土壤中重金属的来源 (1)1.2 土壤中重金属的危害 (2)1.3 土壤中重金属污染的治理 (2)第2章材料与方法 (4)2.1 供试材料 (4)2.1.1 试验种子 (4)2.1.2 试验时间及地点 (4)2.1.3 试验试剂 (4)2.1.4 试验仪器 (4)2.2 试验方法 (5)2.2.1 地肤种子发芽试验 (5)2.2.2 地肤种子发芽试验的指标测定 (5)2.2.3 地肤幼苗水培的试验设计 (5)2.2.4 地肤幼苗水培试验的指标测定 (6)2.3 数据分析 (7)第3章重金属胁迫对地肤种子萌发的影响与讨论 (8)3.1 重金属胁迫对地肤种子萌发的影响 (8)3.1.1重金属Cd2+胁迫对地肤种子萌发的影响 (8)3.1.2 重金属Cr6+胁迫对地肤种子萌发的影响 (9)3.1.3 重金属Pb2+胁迫对地肤种子萌发的影响 (9)3.1.4 重金属Cu2+胁迫对地肤种子萌发的影响 (10)3.2重金属胁迫对地肤种子萌发的讨论 (11)第4章重金属胁迫对地肤幼苗生理指标的影响与讨论 (13)4.1 重金属胁迫对地肤幼苗生长的影响 (13)4.1.1 重金属Cd2+胁迫对地肤幼苗长的影响 (13)4.1.2 重金属Cr6+胁迫对地肤幼苗生长的影响 (14)4.1.3 重金属Pb2+胁迫对地肤幼苗生长的影响 (14)4.1.4 重金属Cu2+胁迫对地肤幼苗生长的影响 (15)4.2重金属胁迫对地肤幼苗生长的讨论 (16)4.3 重金属胁迫对地肤幼苗叶绿素的测定与分析 (17)4.3.1 重金属胁迫对地肤幼苗叶绿素含量的测定 (17)4.3.2 重金属胁迫对地肤幼苗叶绿素含量的分析 (19)4.4地肤幼苗对重金属富集作用的测定与分析 (20)4.4.1地肤幼苗对重金属富集的测定 (20)4.4.2地肤幼苗对重金属的富集作用分析 (21)结论 (23)参考文献 (24)第1章综述1.1土壤重金属污染随着工业和农业的迅速发展,环境污染问题日益突出,其中土壤重金属污染是人类面临的威胁之一,已经威胁到人类自身的生存和发展。
重金属Cu在小麦不同生长期亚细胞中分布规律

重金属Cu在小麦不同生长期亚细胞中分布规律苏忠亮;刘雪艳;暴永超;张金恒;徐立强;吴国栋【摘要】为了解小麦对Cu胁迫的防御机理,本研究通过系统的田间小区控制试验培养供试样本,并通过差速离心法分离亚细胞结构,研究Cu在不同生长期小麦根和叶细胞中的分布,并在亚细胞水平揭示小麦中Cu的分布规律.研究表明:高浓度Cu 对小麦有严重的毒害现象.Cu在小麦不同发育时期的主要富集器官是根.在分蘖期,Cu在叶细胞和根细胞富集浓度大小依次是:细胞质溶液>细胞壁>细胞器.在拔节期,Cu在叶细胞和根细胞中的分布规律为细胞质溶液≈细胞壁>细胞器.抽穗期Cu在根细胞和叶细胞中的不同部位具有不同的富集规律,在根中的分布规律为细胞质溶液>细胞壁>细胞器;而在叶中的分布规律为细胞壁>细胞质溶液>细胞器.在灌浆期,Cu在根细胞中的富集浓度大小依次是:细胞壁>细胞质溶液>细胞器;在叶细胞中,Cu的分布规律为细胞质溶液≈细胞壁>细胞器.在同一Cu处理水平下,随着小麦的发育,Cu在根和叶中的含量大体都呈现出先增加后降低的现象,且灌浆期Cu 在小麦根细胞和叶细胞中的富集浓度要远远小于前面的3个时期.这些研究可以为进一步研究Cu对小麦胁迫机制提供了理论基础.【期刊名称】《青岛科技大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(039)005【总页数】6页(P42-47)【关键词】Cu;小麦;亚细胞;富集【作者】苏忠亮;刘雪艳;暴永超;张金恒;徐立强;吴国栋【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学环境与安全工程学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文【中图分类】X503.2随着人类社会的发展,越来越多的重金属通过诸如沉降、污灌[1]、农药残留、矿渣污染[2]等方式进入到土壤中。
重金属铜与小麦生长发育的关系

重金属铜与小麦生长发育的关系作者:苏雪怡来源:《科学导报·学术》2020年第61期【摘要】为研究铜对小麦发育的影响,通过不同浓度铜溶液对小麦发芽率、过氧化氢酶活力以及淀粉酶活力的影响。
结果表明,高浓度铜溶液能够抑制小麦种子萌发,低浓度铜溶液能够在一定程度上促进小麦的萌发;淀粉酶以及过氧化氢酶的活性会随着铜溶液浓度的升高而降低。
【关键词】重金属铜;小麦生长;解毒作用引言:小麦是我国重要的粮食来源,但重金属污染已经对小麦的生长造成的严重的影响,同时重金属铜离子的富集作用也会对人体健康造成极大的危害。
工业排放以及农田浇灌等活动都会导致重金属铜离子进入到土壤中,并在土壤中积累,铜离子一旦进入到土壤中,几乎无法被排除。
而小麦植株会通过根须从土壤中吸收铜离子,累积的铜离子会通过食物的形式进入到食物链中,最终影响群众的健康。
一、材料与方法(一)仪器与材料本次试验使用恒温干燥箱,发芽皿,不同浓度的铜溶液,常见品種小麦。
(二)试验方法在试验之前,首先需选取均匀饱满的小麦种子,并对其进行常规消毒。
使用5%浓度的NaClO溶液浸泡20分钟,而后再用离子水对种子进行多次冲洗。
将消完毒的种子放在蒸馏水中浸泡24小时进行催芽,待所有工序完成后,将小麦种子放置在发芽皿中。
将重金属Cu离子以不同比例对小麦种子进行染毒,每种浓度的铜溶液各感染一皿中的小麦种子,作为对照组,并选取一皿没有铜溶液的小麦种子作为观察组。
将其放置在光照、温度以及湿度条件相同的环境下。
首次测量发芽率的时间为七天,一十天后在发芽皿中取十株幼苗,对其根部与胚轴之间的过渡点进行测量,测定方式通过直尺直接进行测量即可,并将测量结果录入到计算机中,利用相关软件对测定数据进行统计学分析。
选取大小均匀,籽粒饱满的小麦种子,在3%浓度的双氧水浸泡十分钟进行消毒,而后用蒸馏水对其浸泡24小时,达到促进萌发的作用。
而后将其以腹沟向下的方式排放在盛有石英砂的杯子里,保证种子间留出均匀的距离,最后在杯中加入5%、10%浓度的无土栽培营养液。
重金属Cu,Pb,Zn,Cd在小麦中的富集特征

重金属Cu、Pb、Zn、Cd在小麦中的富集特征肖昕,冯启言,刘忠伟,王华(中国矿业大学,江苏徐州221008)摘要:采用无土栽培法,以小麦为受试作物,通过对不同时期各器官重金属含量的变化,研究了重金属Cu、Pb、Zn和Cd在小麦中的富集与迁移特征。
研究结果表明,在不同生长阶段小麦不同部位中重金属的含量有很大差异,总的来说,幼苗期重金属分布为:根>茎>叶;成熟期分布为:根>茎>叶>颖壳>籽实,而Zn在颖壳中会有较大富集。
其中,根中重金属的富集系数的顺序为Cd>Cu>Pb>Zn;茎富集能力是Cd>Cu>Zn>Pb;叶片富集能力是Cd>Cu>Pb>Zn;颖壳富集能力是Zn>Cu>Cd>Pb;籽实的富集能力是Cu>Zn>Cd>Pb。
关键词:无土栽培;重金属污染;小麦;富集特征中图分类号:X592文献标识码:A文章编号:1006-8759(2004)03-0028-04ENRICHMENT CHARACTERISTICS OF HEAV YMETALS(Cu、Pb、Z n、Cd)IN WHEATXIAO X in,FENG Q i-y an,LIU Zhon g-w ei,W ANG Hua(China Univ er sit y o f Minin g and T echnolo gy,Xuzhou221008,China) Abstract:W ith the test of g row in g p lant w ithout soil the enrichm ent characteristics of heav y m etals (Cu,Pb,Zn,Cd)in wheat w ere studied.T he result shows that enrichm ent of heav y m etals in different or g ans varied in different g row in g sta g e.G enerall y,content of heav y m etals in root is hi g her than in stalk,and content in stalk is hi g her than that in leaf.In adult sta g e the distribution of heav y m etals is root>stalk>leaf>crust>seed,Zn which has a hi g her content in crust.T he order of enrichm ent factors in root is Cd>Cu>Pb>Zn;Cd>Cu>Zn>Pb in stalk,Cd>Cu>Pb>Zn in leaf,Zn> Cu>Cd>Pb in crust and Cu>Pb>Zn>Cd in seed.K e y w ords:g row in g p lant w ithout soil,heav y m etal p ollution,wheat,enrichm ent characteristics1重金属复合污染研究现状污水农灌,农药、除草剂和化肥的使用,均可造成土壤的重金属的污染,而土壤一旦发生重金属污染,就可能造成重金属在植物根、茎、叶及籽粒中的大量累积,不仅严重地影响植物的生长和发育,而且还会影响到作物的产量与质量。
重金属铅污染胁迫对小麦生长生理特性的影响

( 1 . Zh e n gz h ou Se wa g e Pu r i ic f a t i o n Co. . Lt d. . Zh e n g z h ou 45 0 0 0 0: 2 . Zhe n g z h ou Uni v e r s i t y o f Li g h t I n d us t r y/ ' ( ol l ob o e a t i ve h mo v a t i o n Ce nt e r 0 f En v i r o nme n t a l PoI l u t i o n Co n t r o l a nd Ec o l o g i c a l Re s t o r a t i on . Zhe n g z h o u 45 0 00 1 . Chi n a 1
a l a l ’ o l i n ( I1 3 n e g a t i v e l y r e l a t e d wi t h r e l a t i v e h u mi d i t y . t h e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t wa s一 0. 6 6 ; u n d e r t h e e x p e r i me n t a l c o n d i t i o n s . a d d i n g a c e r l a i n c o a c e n t r a t i o n o f l c a d
重金属Cu和Zn及其复合污染对小麦种子 萌发和生长的影响重点讲义资料

重金属Cu和Zn及其复合污染对小麦种子萌发和生长的影响摘要本文主要研究了Cu2+和Zn2+及其复合污染对小麦种子萌发和生长的影响。
以徐州当地种子公司处购买的小麦为材料,以去离子水培养为对照,研究不同浓度Cu2+,Zn2+及其复合对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。
结果表明单一因素试验时,低浓度Cu2+和Zn2+对小麦种子的萌发和生长有促进作用,高浓度Cu2+和Zn2+对小麦种子的萌发和生长有抑制作用。
在研究复合作用时发现,在Cu2+,Zn2+复合浓度低时,对小麦的出芽率和幼苗生长有一定的促进作用,即Cu2+,Zn2+浓度分别为10mg/L,5mg/L时,小麦种子萌发和生长情况最好。
关键词:Cu2+,Zn2+,小麦,种子萌发,幼苗生长Abstract: This paper mainly presents a study of the effects of Zn2+ and Cu2+ and their combined pollution on Seed Germination and growth of wheat.Wheat was purchased from Xuzhou local . The effects of different concentrations on Seed Germination and seedling growth of wheat were studied by using water culture as control.The results showed that low concentrations of Cu2+ and Zn2+ could promote the seed germination and growth of wheat, and high concentrations of Cu2+ and Zn2+ could inhibit the seed germination and growth of wheat.In the study of composite effect found in Cu2+,Zn2+ compound concentration is low, the wheat germination rate and seedling growth of a certain role in promoting, Cu2+, Zn2+ concentrations were 10mg/L,5mg/L, the wheat seed germination and growth of the best.Key words: Cu2+, Zn2+, wheat, seed germination, seedling growth1.前言重金属污染已日益成为人们关注的焦点,已成为当今污染面积最广,危害最大的环境问题之一[1]。
重金属对植物种子发芽的影响研究
重金属对植物种子发芽的影响研究植物是地球上最重要的生物之一,它们能够吸收阳光和水分,将二氧化碳转化为氧气,并为其他生物提供食物和生态系统服务。
然而,随着工业化的持续发展和人类活动的增加,地球上的环境污染问题也日益严重。
重金属污染是其中的一种,对植物种子发芽及其生长发育产生了严重的影响。
本文将探讨重金属对植物种子发芽的影响,并介绍一些减轻重金属污染的方法。
一、重金属污染的来源和危害重金属是指比铁、铜、铝等轻金属密度大、原子量较大的金属元素。
重金属污染主要来自于工业、农业、交通等人类活动产生的废水、废气和固体废弃物。
这些重金属很容易被植物吸收,进入到食物链的上层。
重金属对植物种子发芽影响很大,它们可以通过根、叶、果实等方式进入植物体内,从而影响植物生长发育,还可能对人类健康造成影响。
不同的重金属污染对植物种子的影响也各不相同。
例如,镉、铅、汞等元素对植物种子发芽和生长具有极大的影响。
二、重金属对植物种子发芽的影响1. 镉元素镉元素是一种常见的重金属,会对植物的种子萌发和夜视能力产生极大的负面影响。
镉在植物种子中可以抑制蛋白合成、阻碍生长以及破坏野生动物类群的食物来源。
这种元素对以种子为食的物种有着非常危险的影响。
2. 铅元素铅在环境中广泛存在,会捕获植物中重要的生长因子,从而抑制植物种子的发芽和生长。
另外,铅还会引起植物凋落,降低根和茎的生长速度,增加了植物的死亡率。
这对植物的生长和生态系统规律造成了很大的负面影响。
3. 汞元素汞元素也是一种常见的重金属,在植物种子中有很大的毒性。
汞会抑制植物的光合作用和生长,对植物纤维组织的形成有影响。
在动物体内,汞还可以蓄积并对动物的肝、肾和神经系统产生损害。
三、减轻重金属污染的方法重金属污染对植物种子的影响很大,因此需要采取措施来减轻污染程度。
1. 污水处理污水处理是一种重要的减轻重金属污染的方法,可以有效地降低工业和城市废水中的重金属浓度。
这些废水可通过化学沉淀、离子交换、吸附和生物处理等技术来净化。
铅的作物效应研究进展
铅的作物效应研究进展土壤的重金属污染是当今一个全球性环境问题。
重金属在环境中积累的初期不易被人们所觉察,但当其毒害作用比较明显地表现出来时,就很难被消除。
铅是污染物中毒性较大的一种重金属元素,对植物和动物都会产生很大的毒害作用,对植物的形态生长和光合作用产生不利影响。
当铅被动进入植物的根、茎或叶后,就会积累在里面,影响植物的生长发育。
通常,在高浓度和长时间胁迫时,铅对植物的伤害作用显著,而在低浓度时,对植物的代谢过程或酶的活性具有一定的促进作用。
Pb是重要的环境污染物,它们进入土壤后会引起土壤理化性能的改变,从而造成土壤质地的降低;还会在一定的浓度范围内引起植物中毒,导致植株形态、结构的变化;并通过植株的吸收和食物链进入人体而对人类的健康产生危害。
土壤中所含的重金属可通过食物链被植物、动物数十倍的富集。
1 铅的存在形态土壤中重金属的赋存形态决定其在土壤中的迁移性、生物可利用性以及毒性。
大多数研究工作者在进行土壤中重金属形态分析时,仍以TeSSier的划分方法应用最多, Tessier等认为可用化学试剂分步提取法来研究重金属形态,分为以下五种: 水溶态、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机态和残渣态。
由于水溶态的金属浓度常低于仪器的检出限,普遍将水溶态和可交换态和起来计算,也叫水溶态和可交换态。
水溶态和可交换态的铅对土壤环境的变化最敏感也最易被作物吸收,因而对作物的危害最大。
碳酸盐结合态铅对土壤环境条件,尤其是pH最敏感,随着土壤pH的降低,离子态重金属可大幅度重新释放而被作物吸收。
所以,这部分铅在不同pH条件下能够发生移动,也可能造成对环境的二次污染。
铁锰氧化物结合态铅属于较强的离子键结合的化学形态,所以不易释放。
但土壤环境条件的改变,也可使其部分被重新释放,对农作物存在潜在的危害。
有机态铅较为稳定,一般不易被作物所吸收利用。
但当土壤氧化电位发生变化时,有机质会发生氧化作用而分解,导致少量该形态铅溶出,而对作物产生危害。
铜离子胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害的开题报告
铜离子胁迫对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害的开题报告一、研究背景铜离子是一种重要的微量元素,对植物生长发育有重要影响。
但是,高浓度铜离子会对植物造成毒害。
小麦是我国主要的粮食作物之一,小麦种植的适宜土壤中含有适量的铜元素。
但在某些环境下,如工业污染和过度施用农药等,土壤中的铜含量可能会超标,导致小麦植株受到毒害。
因此,研究铜离子对小麦种子萌发和幼苗生长的毒害机制,对于了解铜离子的生态毒理学效应,促进小麦耕作中的环境保护具有重要意义。
二、研究目的通过研究不同浓度铜离子处理下的小麦种子萌发和幼苗生长,探究铜离子对小麦生长发育的毒害机制,为今后大规模小麦种植提供科学依据。
三、研究内容1. 不同浓度铜离子处理下小麦种子的生长状况观察在不同浓度的铜离子处理下,观察小麦种子萌发的速度和比率,并记录萌发率、根长、干重等生长指标,评估铜离子对小麦种子生长的影响。
2. 铜离子胁迫对小麦幼苗生长的毒性影响在不同浓度的铜离子处理下,观察小麦幼苗的生长状况,包括根长、叶面积、干重等指标,并探究铜离子胁迫对小麦幼苗生长的毒害机制。
四、研究方法1. 实验材料实验所使用的小麦种子为常用品种,来自于本地农业基地。
2. 实验程序(1)处理小麦种子:将小麦种子进行清洗后,将其分别置于不同浓度铜离子溶液中(0、2、5、10、20和50 mg/L),在恒温恒湿环境下观察种子萌发及生长情况。
(2)处理小麦幼苗:将小麦种植在含有不同浓度铜离子的培养基中,观察幼苗生长及根系生长情况,包括根长、叶面积、干重等指标。
(3)数据处理:用SPSS软件对实验数据进行统计分析与图表制作,探究铜离子对小麦生长发育的影响。
五、研究意义该研究将对铜离子对小麦生长发育的毒害机制进行深入探讨,并为今后农业生产提供科学依据。
同时,也有助于提高公众对环境保护和生态平衡的认识和意识。
重金属对植物种子萌发的影响
重金属对植物种子萌发的影响姓名:温仰浩指导教师:沈高峰专业:农产品质量检测二O一二年四月重金属对植物种子萌发的影响10农检温仰浩摘要:重金属在自然环境下很难被降解,环境中的重金属污染往往会影响到植物的生长、发育以及种子的萌发。
一些重金属在低浓度时对某些种子的萌发有促进作用,但是基本所有的重金属在超过一定的浓度范围后都抑制种子的萌发,本文对Hg、Pd、Cd和C r等重金属在影响种子萌发方面所做的研究进行了概述。
关键词:重金属;种子;萌发。
前言:重金属是指密度在4.0以上约60种元素或密度在5.0以上的45种元素。
重金属通过火山、岩石风化、工业生产、矿业、煤和石油的燃烧、污水排放等途径源源不断地进入到生物圈中,环境中的重金属对每一种生物都是一种威胁,尽管有些重金属对于动植物和微生物是必须的有益的微量元素(如锰、铜、锌、钼等),但是当浓度很高时,几乎所有的重金属都具有很高的毒性作用,对环境中的生物构成威胁。
当然生物圈中的初级生产者植物将首先通过被污染的土壤受到威胁。
重金属胁迫对植物的影响和机制等问题许多学者都进行了研究和探讨,许多研究已经证明重金属对种子的萌发和植被生长有不同的抑制作用,下面就Hg 、Pd、Cd、Cr 等几种重金属在影响种子萌发方面进行分析:1. Hg对种子萌发的影响:汞(Hg)是重金属的一种,毒性剧烈。
是环境污染的重要因素。
据估计全世界每年大约有1600吨的汞是通过煤和其它石化燃料而排放到大气中的,土壤中的主要以金属Hg、无机化合态Hg和有机化合态Hg的形式存在;有机化合态的Hg主要是有机Hg (甲基Hg和乙基Hg等)和有机络合态的Hg,且有机Hg中的甲基Hg 易被植物吸收;土壤中的无机Hg则很难被吸收;进入土壤中的Hg除一部分能被土壤迅速吸附或固定,还有一部分Hg可通过土壤侵蚀、淋溶、植物吸收及元素的形式发生水、气、生物迁移[1]。
1.1Hg对稻米种子萌发的影响:有关Hg对种子萌发和植物生长发育的影响及危害机制已有相关报道。
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重金属铅铜离子对小麦种子萌发及幼苗生长的影响
摘要:以安徽冬小麦为材料,研究了重金属Pb,cu对小麦种子萌发
和幼苗生长的影响。
研究了不同浓度的铅,铜及其混合液对小麦发芽率,淀粉酶活力和过氧化氢酶活力影响,结果表明,低浓度铅和铜可促进小麦种子的萌发,高浓度铅和铜则抑制种子萌发;。
一淀粉酶的活性随着铅和铜浓度的升高显著降低;过氧化氢酶活性随着铅,铜浓度的升高而降低。
关键字:重金属,发芽率,毒害作用,
近年来,由于随着工业的发展和社会的进步以及农田污灌等人类活动,重金属经各种途径进入土壤并积累,己成为土壤污染的一个重要方面。
重金属污染物一旦进入土壤很难被排除,而且植物通过根系从土壤中吸收并富集重金属,积累的重金属再通过在作物富集进入食物链,最终威胁人类的健康, 铅和汞是土壤中主要的重金属污染元素,而且不是作物生长发育的必需元素,它们对植物有严重的积累性危害。
大量的铅、汞污染物进入土壤后,不但严重影响作物的产量和质量,还可通过食物链影响人体健康[1]。
小麦是我国重要的粮食作物,而越来越严重的土壤污染己造成小麦的严重减产,同时小麦对重金属离子的富集作用也对人体造成危害。
本试验以安徽农大种植的主要小麦品种为研究对象,研究其在不同浓度的重金属铅和汞污染下的发芽率、发芽势、苗长以及发芽后幼苗成长,以期进一步了解重金属污染对小麦的毒害作用[2]。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
安农主要小麦品种,发芽皿,恒温干燥箱,直尺
1.2实验方法与测定项目
1.2.1种子的消毒与催苗
选取饱满、均匀一致的小麦种子,用5%次氯酸钠溶液消毒灭菌20 min,再用去离子水冲洗7次。
将已消毒的小麦种子用温的蒸馏水浸泡24 h 催芽后,将小麦种子整齐的排列在培养皿,每皿100粒。
1.2.2染毒处理
将重金属Pb , Cu按照离子(Pbw ,配制成质量浓度
5,10,15,20,50,100mg/L的6个剂量组,对小麦进行染毒处理,每处理5个重复,每2d处理一次,每次每杯10 mL ,对照组用去离子水培养,中间每处理加5 mL的完全培养液,放于自然光照下培养。
1.2.3萌发指数测定
将7d后测定种子发芽率,lld后每处理取10株幼苗测定根长和苗长。
根长的测定从胚轴与根之间的过度点开始测量,根长的测定从胚轴与根之间的过度点开始测量,测定方法为直尺直接测量,并通过相关软件对测定结果进行统计分析。
1.2.4小麦生物量的测定挑选籽粒饱满,大小均匀的小麦种子,在3% H202中浸泡消毒l0min。
用蒸馏水冲洗数次后再用蒸馏水浸种20h,然后将其腹沟向下,整齐的排列在装有洁净的石英砂的一次性杯子中,使每粒种子之间留有均匀的间距,每培养皿20粒。
在一次性杯子中加入Hoagland培养液配制的不同质量浓度((5mg/L>l0mg/L>
15mg/L>20mg/L>25mg/L> 30mg/L> 40mg/L)的Ph, Cd单一及其复合溶液25 mL。
对照组用Hoagland营养液培养,每个处理样品与对照均重复3次。
待小麦染毒培养l0d后,将小麦连根小心取出,自来水冲冼,滤纸吸干,然后用剪刀将根部与茎部分开,分别称量,得茎鲜重和根鲜重。
再分别置于干燥箱中,105 o C条件下烘1h以杀死活体,再在84 o C条件下烘20h至恒重,然后
分别称量干重。
1.2.5蛋白酶活性测定
采用甲醛滴定法。
以每小时每1 mg蛋白质酶解产生1 mg氨基酸为1个酶活力单位(mg. mg-1 . h)。
1.2.6过氧化氢酶活性测定
采用高锰酸钾滴定法。
以每1g鲜重样品在1 min内分解H2O2的量为1个酶活力单位(mg.g-1.min-1)
2结果与分析
3讨论
Hg,Cu是植物非必需元素,在植物体内积累到一定程度,就可能对植物造成毒害作用。
马成仓等的研究证明,Hg,Cu对小麦种子萌发产生毒害的临界浓度是5 X 10-5 mol . L-1,约为10 mg. L-1Hg对SH自由基有很强的亲和力,会扰乱任何未受保护的蛋白质的正常功能。
Hg会结合到蛋白质分子的同一条链或两条相邻的链上,Hg和蛋白质的结合会增加某DNA片断的密度,从而改变它们在DNA链上的位置,改变DNA的正常结构,当蛋白质中Hg的含量达到一定程度时就导致蛋白
质沉淀mo因此Hg可以破坏细胞的酶系统,从而抑制酶的活性。
也有研究证明,低浓度Hg胁迫会刺激植物的生长,促进某些酶的活性。
种子萌发是一个需要大量能量和物质的过程,发芽所需的能量和物质完全来源于贮存物质氧化分解所释放的能量。
贮存物质的分解需要大量的酶参与,因此种子发芽时酶的变化是最为明显的现象。
小麦是
淀粉型种子,种子中贮存物质主要为淀粉,其次为蛋白质,因此淀粉酶、蛋白酶是种子萌发过程中的重要酶类。
淀粉分解为小麦幼胚的发育提供能量和碳源,而蛋白质分解产物氨基酸则是制造新组织的主要原料。
过氧化氢酶是一种保护性酶,可以清除过氧化氢,限制潜在的活性氧伤害,植物组织中过氧化氢酶活性与植物的抗逆性密切相关。
本研究中,H}单独胁迫下,小麦种子。
淀粉酶与过氧化氢酶活性受到抑制,蛋白酶活性提高,说明15 mg/L-1 Hg能促进小麦萌发过程中对蛋白质的分解利用,同时抑制对淀粉的分解利用,降低组织的抗氧化能力。
蛋白酶活性的升高可用植物的应激反应来解释,段昌群等认为小剂量、短时间内的重金属处理,可以提高或加速植物的某些生理生化反应,即所谓的应激反应。
这是由于植物在逆境的诱导下,植物机体本身的防御机能应激加强,防御体系中的物质活性迅速升高,促进了部分酶的活性。
另有研究表明,植物对重金属的应激反应存在一个耐性临界值,重金属含量超过这一临界值,即表现出毒害作用。
植物中不同的酶类存在不同的临界值,因此在15 mg/L-1Hg胁迫下表现出不同的变化趋势。
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