Zn~(2+)在菹草叶片中的积累及其植物毒理学效应

以广泛分布的沉水植物--菹草为研究对象,通过添加不同浓度Zn2+(0、5、10、15和20 mg·L~(-1))的10% Hoagland营养液培养7 d,分析Zn~(2+)在水生植物中的积累及其诱导产生的毒理学作用.结果发现:随着培养液中Zn~(2+)浓度的增加,(1)菹草叶片中Zn~(2+)含量极显著上升.(2)Zn~(2+)处理使菹草产生明显的矿质营养失衡症状,主要表现为显著增加了对Fe~(2+)的吸收和降低了对P~(5+)和Na~+的吸收.(3)光合色素中,叶绿素a和b、类胡萝卜素先升后降,分别在5、5和10 mg·L~(-1)处理浓度时最多;叶绿素a/b一直下降.(4)GSH含量在5 mg·L~(-1)时达到峰值后减少,而AsA则为逐渐降低.(5)各处理浓度都使ATP和可溶性蛋白含量明显减少.(6)电镜观察发现,正常条件下Ca~(2+)主要分布在胞间隙和液泡中,细胞基质中较少;添加Zn~(2+)后,胞间隙和液泡中的Ca~(2+)逐渐进入细胞质,使细胞质中Ca~(2+)浓度明显升高,在质膜内侧、细胞核和叶绿体中都出现大量呈圆环状的黑色钙颗粒.综合分析认为,AsA对Zn~(2+) 胁迫反应最敏感,Zn~(2+)对菹草产生毒害的临界浓度为5～10 mg·L~(-1).