紫背萍與青萍對Cu耐性的比較研究.pdf

1、Cu是植物生長的必需元素之一，但是當(dāng)水體中Cu的濃度超過某一臨界值時，就會造成Cu污染，從而對大多數(shù)水生植物產(chǎn)生毒害作用，干擾其正常的生理代謝，進(jìn)而影響到植物的生長、發(fā)育和繁殖。盡管如此，有一些植物仍然可以生長在被Cu污染的水體中，表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐Cu特性。耐性植物的篩選以及耐性機(jī)制的研究已成為當(dāng)前治理Cu污染的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
　　浮萍科植物分布廣泛，生長速度快，生物體易于加工處理，因此它們在治理水體污染方面具有很大的應(yīng)用潛力

2、。本研究選擇紫背萍（Spirodelapolyrrhiza（L.）.Schleid）與青萍（Lemna minor L.）這2種較為常見的浮萍科植物作為試驗(yàn)材料，應(yīng)用系統(tǒng)比較的研究方法研究了不同濃度Cu對它們的影響，同時比較了隨著Cu濃度的升高這兩種浮萍在生理生態(tài)特征方面的差異，并對這它們的耐Cu特性以及應(yīng)用潛力進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明：
　?。?）用Cu對紫背萍與青萍進(jìn)行毒理學(xué)試驗(yàn)，對植物進(jìn)行水培處理時將植物個體的初始值設(shè)為60

3、個、培養(yǎng)周期設(shè)為4天比較適宜，Cu的濃度梯度設(shè)置為0、0.056、0.1、0.18、0.32、0.56、1.0、1.8、3.2、5.6 mg·L-1比較合理。在上述處理?xiàng)l件下，紫背萍與青萍個體增殖率的4d-IC50分別為0.28、0.42mg·L-1。
　?。?）2種浮萍的長勢及葉片的解剖結(jié)構(gòu)隨Cu濃度的升高均呈現(xiàn)出由優(yōu)到差或由正常到受損越來越嚴(yán)重的梯度變化，但紫背萍的受害癥狀出現(xiàn)較早。
　?。?）Cu對2種浮萍色素的產(chǎn)生及

4、抗氧化酶系統(tǒng)的激活均有低濃度促進(jìn)高濃度抑制的作用。紫背萍色素含量的變化幅度較大，其體內(nèi)的SOD、CAT和POD的活性在Cu濃度僅為0.18mg·L-1時即達(dá)到峰值，隨后大幅下降；而青萍體內(nèi)的這三種酶的活性卻在Cu濃度分別升高到0.56 mg·L-1、1.0 mg·L-1和1.0 mg·L-1時才達(dá)到峰值。不僅如此，紫背萍體內(nèi)的膜脂過氧化水平較高，MDA的含量平均約為青萍的2.57倍。
　?。?）隨著Cu濃度的升高，2種浮萍體內(nèi)各種

5、形態(tài)Cu的絕對含量均顯著增加；活性較高的乙醇態(tài)Cu的百分含量均顯著降低，而活性較低的醋酸態(tài)、鹽酸態(tài)和氯化鈉Cu的百分比含量卻均顯著升高。但青萍體內(nèi)醋酸態(tài)Cu的增幅遠(yuǎn)大于紫背萍，前者平均是后者的2.65倍；紫背萍體內(nèi)活性較高的水溶態(tài)Cu的百分含量與Cu濃度之間呈顯著正相關(guān)，而青萍體內(nèi)則是活性最低的殘余態(tài)Cu的百分含量與Cu濃度之間呈顯著正相關(guān)。
　?。?）分布于2種浮萍各亞細(xì)胞組分中的Cu均隨著Cu濃度的升高而升高，其中細(xì)胞壁上Cu

6、的增幅最大。紫背萍細(xì)胞壁上Cu含量的增幅顯著高于青萍，前者是后者的3.49倍；青萍細(xì)胞質(zhì)內(nèi)Cu的百分含量與Cu濃度之間表現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系，而在紫背萍體內(nèi)，其細(xì)胞核與葉綠體中Cu的百分含量與Cu濃度之間存在明顯的正相關(guān)關(guān)系。
　　（6）不同濃度Cu處理下，青萍對Cu的富集系數(shù)及對Cu污水的凈化率平均是紫背萍的1.42和1.25倍。隨著Cu濃度的增高，紫背萍與青萍對Cu污水的凈化率均先升高后下降，當(dāng)Cu濃度為0.18 mg·L-1