中國黃連木(Pistacia chinensis Bunge)重金屬及模擬酸雨逆境生理的研究.pdf

1、中國黃連木(Pistacia chinesis Bunge)為漆樹科黃連木屬落葉喬木。原產(chǎn)我國，廣泛分布于華北、華東、中南、西南、華南、西北等地區(qū)。黃連木喜光，主根發(fā)達(dá)，抗風(fēng)力與萌芽力強(qiáng)，耐干旱瘠薄，在微酸性到微堿性的土壤中均能生長，是一種良好的低山造林綠化樹種。抗二氧化硫、氯化氫和煤煙，壽命長達(dá)幾百年。 近年來，重金屬污染和酸雨已成為世界性的環(huán)境問題，引起廣泛重視。各國相繼開展了這一領(lǐng)域的研究，但多局限于農(nóng)作物，對園林植物研究

2、較少。黃連木作為油料、用材、觀賞、水源涵養(yǎng)樹種，具有巨大的開發(fā)潛力。目前，對中國黃連木的研究報道主要集中于抗旱生理及幼苗施肥試驗(yàn)。而對重金屬和酸雨脅迫的逆境研究未見報道。本實(shí)驗(yàn)以中國黃連木為材料，研究了Hg2+、Cd2+脅迫及模擬酸雨脅迫對黃連木部分生理指標(biāo)的影響，以期為黃連木的進(jìn)一步利用提供理論依據(jù)。 采用不同濃度的Hg2+、Cd2+對二年生黃連木盆栽幼苗進(jìn)行處理，在對部分生理指標(biāo)進(jìn)行測定后發(fā)現(xiàn)： 經(jīng)Hg2+、Cd2+

3、處理后，葉綠素的含量總體上呈減少的趨勢。特別是Hg2+濃度大于0.10mg/kg葉綠素含量下降趨勢明顯，與對照相比下降了6.9％。 葉片可溶性糖含量測定發(fā)現(xiàn)，pb2+和Hg2+均能使黃連木葉片內(nèi)可溶性糖積累，并且隨著重金屬脅迫濃度的增加，可溶性糖含量呈增加的趨勢，并隨脅迫時間的延長呈下降的趨勢。當(dāng)Hg2+濃度為0.15mg/kg時，黃連木可溶性糖含量在20d與10d時相比下降了9.2％。Cd2+濃度為0.15mg/kg處理的可溶

4、性糖含量在5d和10d時與對照呈顯著差異。Cd2+脅迫下，當(dāng)Cd2+濃度大于0.10mg/kg時可溶性糖含量呈明顯下降趨勢。Cd2+濃度為0.10mg/kg在5d與對照呈顯著差異。 MDA含量測定發(fā)現(xiàn)，隨著Hg2+、Cd2+濃度的增加，MDA含量呈現(xiàn)顯著上升趨勢。尤其當(dāng)Hg2+、Cd2+濃度分別為0.20 mg/kg、0.10mg/kg時，MDA的含量達(dá)到最高，較對照分別增加了105.4％、87.5％，差異達(dá)到顯著。在Cd2+

5、濃度為0.10mg/kg時，MDA的含量在15d與10d相比下降顯著，下降幅度為20.2％。 對SOD測定發(fā)現(xiàn)，低濃度的Hg2+對其影響不大；當(dāng)Hg2+濃度大于0.10mg/kg時，SOD活性隨著時間延長表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，峰值均出現(xiàn)在第10d。在Cd2+脅迫下，隨著Cd2+濃度增加，SOD活性表現(xiàn)為連續(xù)下降的趨勢。尤其當(dāng)濃度達(dá)到0.10mg/kg以上時，SOD活性下降顯著。POD活性測定發(fā)現(xiàn)，則隨著處理時間的延長，Hg2

6、+、Cd2+脅迫下的POD活性均較對照高，尤其當(dāng)濃度達(dá)到0.10mg/kg以上時，POD活性增加顯著。 黃連木葉中的脯氨酸含量隨著Hg2+、Cd2+處理濃度提高而不斷增加。Hg2+濃度為0.20mg/kg處理15d時脯氨酸含量達(dá)到最高值0.130ug.g-1，與對照相比增加了7.6倍。而Cd2+濃度為0.20mg/kg處理20d時脯氨酸含量達(dá)到最高值0.106ug.g-1，與對照相比增加了5.2倍。 酸雨脅迫下，隨著處理

7、濃度提高和時間延長，植株葉片受害逐漸嚴(yán)重。通過對其部分生理指標(biāo)的測定發(fā)現(xiàn)： 隨著酸雨酸度的增大及脅迫時間的延長，黃連木葉綠素、凈光合速率呈現(xiàn)略有上升后下降的趨勢，特別是pH2.5的處理葉綠素的含量與對照相比降低了43.04％；pH3.5的處理在9d，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率達(dá)到最低值，分別為對照的46.7％和42.7％；pH2.5的處理在脅迫期內(nèi)，氣孔導(dǎo)度和蒸騰速率呈顯著下降趨勢。并且在9d時達(dá)到最低值，分別為對照的26.7％和25.

8、7％，差異極顯著。 葉片MDA含量和膜透性顯著增加，兩者呈顯著正相關(guān)(r=0.9764)，并且在pH為2.5時，其細(xì)胞內(nèi)的MDA含量顯著增加。但處理后的MDA含量變化幅度大于膜透性的變幅，說明MDA的積累先于膜透性的增加。脅迫加劇了氧自由基的積累，誘發(fā)膜脂過氧化，產(chǎn)生大量MDA，最終導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)膜透性增大。 隨著模擬酸雨pH值的下降，黃連木葉SOD的活性呈下降的趨勢。當(dāng)pH值為3.5和2.5時，其SOD活性迅速降低，分別下