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Cu胁迫对小白菜生理生化及细胞超微结构的影响

张淑媛

   小白菜(Brassica campestris L.)为十字花科云薹属蔬菜,一二年生草本植物。近年来,随着农业生产上含Cu杀菌剂的频繁使用及工业生产中含Cu污染物的大量排放,流入环境中的Cu越来越多,导致菜地土壤受到污染,进而污染蔬菜。Cu污染已成为世界性难题。本研究采用营养液培养的方法,以上海青和五月慢两个小白菜品种作为试材,研究Cu胁迫下对小白菜光合作用、同工酶、细胞超微结构的影响及DNA的损伤效应,主要结果如下: 1.Cu胁迫对上海青和五月慢都造成明显的伤害作用。它抑制了上海青和五月慢的生长,随着Cu处理浓度的增加和处理时间的延长,上海青和五月慢叶片褪绿黄化,根系出现失水症状,根、茎部位出现黑心现象,最后植株枯萎,趋于死亡。从症状出现的时间和程度来看,上海青对Cu较为敏感。在相同离子浓度和相同处理时间条件下,根系较地上部所受影响更大。 2.Cu胁迫抑制了小白菜叶片的光合作用,造成叶绿素和类胡萝卜素的含量下降,进而导致光合强度和叶绿体Hill反应活力降低,叶绿体ATPase活性随Cu处理浓度的增加则呈现出先增后减的变化趋势。 3.首次进行了Cu胁迫下小白菜幼苗的保护酶POD、SOD同工酶变化的研究。结果表明,低浓度的Cu处理后小白菜的POD及SOD同工酶酶谱与对照的差异不明显,但在高浓度处理下,POD和SOD同工酶的活性提高,并有新的酶带产生。说明小白菜体内的POD和SOD同工酶确实能够适应外界环境产生相应的变化。 4.利用透射电镜技术对Cu胁迫下上海青和五月慢叶肉细胞超微结构的变化进行了观察。结果表明:未胁迫下,上海青和五月慢叶肉细胞中各细胞器结构完整,在Cu胁迫下,两个小白菜品种单位面积的叶绿体数目随Cu处理浓度的增大。而减少。五月慢叶肉细胞超微结构在10mg·L~(-1)、20mg·L~(-1)Cu处理下叶绿体受损较轻,在高Cu胁迫(40、50 mg·L~(-1))下,叶绿体被膜破损;线粒体嵴减少,出现晶体结构。上海青叶肉细胞超微结构随Cu处理浓度的升高损伤不断加重,在高浓度Cu胁迫下出现质壁分离,叶绿体内、外膜解体消失,线粒体嵴混乱。 5.Cu胁迫导致上海青和五月慢叶片的DNA含量下降,且上海青叶片DNA含量的下降幅度大于五月慢叶片。同时试验结果还证明,10~50mg·L~(-1)浓度处理均可导致上海青和五月慢幼苗叶片DNA链发生断裂,且上海青早于五月慢达到增色效应的最高值,从而说明上海青叶片较五月慢对Cu更敏感。 6.综合上述试验结果得知,上海青对Cu胁迫更敏感。……   
[关键词]:小白菜;Cu胁迫;光合作用;同工酶;超微结构;DNA损伤
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:福建农林大学2007年