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铜胁迫下小飞蓬的毒害反应及抗性机制研究

丁佳红  
【摘要】:铜是植物生长的必需元素,在许多生物的化学过程中有着重要的作用,但是当土壤铜含量高于某一临界值时,就会形成铜污染,对植物产生毒害作用,干扰植物正常的生理代谢,影响植物的生长、发育和繁殖。尽管如此,仍然有很多植物可以在铜污染严重的环境下生长,并且体内铜的积累量可以达到一般植物已感到毒害的程度,表现出较强的抵御重金属的能力。为了加快重金属污染治理和修复,对这些耐性植物的重金属毒害及抗性机制研究也成为当今研究的热点和难点之一。 本文对安徽铜陵狮子山铜尾矿库的群落、优势植物及铜富集量状况进行调查和检测,研究发现,铜尾矿废弃地的土壤理化性质恶劣,基质贫乏;群落结构简单,主要有5 种相对稳定的演替群落,其中以一年蓬为优势种的群落有3 个,群落内的土样平均铜含量高于其它两类群落;优势植物主要集中在禾本科、菊科、豆科及木贼科的节节草等,其中菊科植物小飞蓬的根部铜富集量相对较高,且生物量较大。目前关于菊科植物的耐铜性研究不多,因此本文作者以小飞蓬为材料,结合室内盆栽实验,进一步研究小飞蓬在铜胁迫下的毒害反应及抗性机制。结果表明:低浓度Cu 污染(400mg.kg~(-1))对小飞蓬的毒害不明显,且对其生长有一定的促进作用,表现为株高、鲜重都比对照有所增加;高浓度Cu 污染(800-1500mg.kg~(-1))胁迫下小飞蓬受伤害较严重,表现在:(1)膜脂过氧化严重,大量的活性氧ROS产生,使得膜的透性增大,膜结构损伤程度加深,干扰植物体内一些正常的生理代谢活动。(2)叶绿体功能受到破坏,重金属对叶片色素产生了明显的抑制效应,叶绿素含量下降,影响了植物的光合作用。(3)Cu 对小飞蓬的毒害作用具有明显的种内居群间的差异,长期生长在高浓度Cu 污染区的居


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