Cd,Pb及其复合污染对烤烟呈片生理生化及细胞亚显微结构的影响

本研究以水培的烤烟给予不同浓度的Ｃｄ、Ｐｂ及其复合物处理１０ｄ后的烟叶为材料,分析了烟叶过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性变化,测试了烟叶可溶性糖含量的变化情况,通过透射电子显微镜观察到了Ｃｄ和Ｐｂ对烟地肉细胞亚显微结构的改变,特别是对叶绿体、线粒体和细胞核结构的损伤情况进行了详细观察。并探讨其毒害机理。研究结果表明：１）烟叶过氧化氢酶的活性剧烈地被Ｃｄ抑制;而随着Ｐｂ浓度的增加,其活性则表现为先增加后     

Pb、Cd单一及复合污染对弯叶灰藓某些生理特性的影响

主要研究了Pb、Cd单一及复合污染对弯叶灰藓外部形态及总叶绿素含量的影响,结果表明:不同浓度的Pb、Cd对弯叶灰藓造成不同程度的伤害,随着Pb、Cd胁迫浓度的增加,弯叶灰藓表现出逐渐严重的伤害症状,总叶绿素的含量也随之下降,并且复合污染效应明显大于单一污染效应。     

Pb、Cd污染胁迫对大羽藓超微结构的影响

大羽藓在Ph、Cd溶液中培养7d后,观察其超微结构的变化发现：Pb、Cd胁迫使得细胞的超微结构遭到破坏,如叶绿体的外膜破裂,不连续,甚至完全消失;类囊体片层膨胀,或高浓度培养中叶绿体完全解体;线粒体外膜断裂或消失;细胞核被膜破坏,染色质凝聚,核质解体。仅在Cd100mg／L的培养中观察到内质网断裂呈片段状。同时在Pb的培养中发现了大量的黑色颗粒,而在Cd的培养中却未发现。     

Cd、Pb复合处理下2种离子在植物体内的分布及其对植物生理指标的影响

以黄反、小麦为试验材料,以Cd、Pb复合浓度进行处理,研究了在不同处理水平下Cd、Pb在2种植物体内的分布,以及2种植物的叶绿素、脯氨酸含量、乙烯释放量的变化。结果表明,Cd、Pb主要累积于植物根部,不同复合浓度处理后,植物叶片中叶绿素含量下降,脯氨酸含量增高,乙烯释放量增加,并存在峰点。不同的植物及不同的浓度组合有着不同的影响,环境中Cd、Pb对植物的影响存在着相互作用。     

Cd对蒌蒿生理生化及叶片超微结构的影响

采用Cd砂土污染试验,研究了Cd对蒌蒿生理生化特征及叶片超微结构的影响,结果表明在砂土Cd含量>180mg/kg,蒌蒿出现中毒症状,叶绿素含量、a/b值、POD含量均下降,MDA积累,膜质过氧化,叶绿体形状球形化、片层结构解体、双层膜边界模糊、嗜锇颗粒增多,细胞核形状凹陷,核质分布不均匀、染色质凝胶化。低于180mg/kg的砂土Cd浓度,蒌蒿的上述生理生化指标和叶片超微结构基本正常。蒌蒿可以耐受的Cd浓度不超过180mg/kg。     

Cd、Fe及其复合污染对烟草叶片几项生理指标的影响

本文通过盆栽和大田模拟试验,研究了Cd,Fe,Cd+Fe,Fe+Cd处理下烟草红花大金元(Nicotiana tabacurm L.)叶片的几项生理指标的变化情况。试验表明:烟草叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量均随Cd处理浓度的增加而下降,随Fe处理浓度的增加而上升。总烟碱含量随Cd处理浓度的增加(0—100ppm)而下降,Cd 150ppm时略有上升,随Fe处理浓度的增加而上升。蛋白质含量随Cd处理浓度的增加而上升,随Fe处理浓度的增加而下降。烟草的3个生理指标表明,Cd抑制Fe对生理指标的作用,Fe抑制Cd对它们的作用,Cd与Fe相互拮抗。Cd处理的烟草叶片过氧化物酶活性和细胞膜透性的测定结果表明,过氧化物酶活性和细胞膜透性均随Cd处理浓度的增加而上升。     

六价铬污染对水车前叶片生理生化及细胞超微结构的影响

以培养在铬 ( VI)浓度梯度的污水中 6 d的水车前为实验材料 ,分析了叶绿素含量和抗氧化酶系统的变化 ,并用透射电镜观察了叶细胞超微结构的损伤。实验结果表明 :( 1 )叶绿素含量在 0 .1 mg/L浓度达到最高 ,而后下降。而可溶性蛋白则一直成下降趋势 ;( 2 ) SOD(超氧化物歧化酶 )、POD(过氧化物酶 )、CAT(过氧化氢酶 )活性影响明显 :三者分别在 0 .1 mg/L、1 0 mg/L、和 1 mg/L处理浓度有抗性峰出现 ,随处理浓度的继续增大则下降 ;( 3)对超微结构造成不可逆损伤 ,特别是对叶绿体、线粒体和细胞核 :叶绿体膨胀 ,被膜破裂和消失 ,叶绿体解体 ;线粒体脊突膨胀和空泡化 ;细胞核变形 ,染色质凝集和核质解体 ,核膜破裂。并根据实验结果初步讨论了重金属对植物的毒害机制     

Cd对桑叶品质,生理生化特性的影响及其机理研究

土壤中不同浓度的Ｃｄ对桑叶产量、品质、生理生化特性的影响以及Ｃｄ在桑叶亚细胞各组分中分布量的研究表明,当土壤Ｃｄ浓度小于２２．３ｍｇ·ｋｇ－１时,桑叶产量、可溶性糖和含氯化合物含量高于或接近对照;桑叶叶绿素含量、细胞膜透性和超氧化物歧化酶、过氧化物酶及蛋白酶的活性无明显影响或有促进．当土壤Ｃｄ浓度大于２２．３ｍｇ·ｋｇ－１时,Ｃｄ对桑叶产量、营养物质含量、生理生化作用的影响随之明显,并表现其毒害作用．根据Ｃｄ在桑叶亚细胞组分中的分布规律．对其影响机理进行了探讨,说明桑树是一种具有一定耐Ｃｄ性的经济作物．因此,可利用其耐Ｃｄ性,在被Ｃｄ污染土地上种植桑树．     

盐胁迫对红叶石楠‘鲁班’生理生化特性及叶片显微结构的影响

以一年生红叶石楠‘鲁班’盆栽苗为材料,研究了不同浓度NaCl胁迫下其生长、生理生化指标和叶片显微结构的变化。结果表明：在0.2%、0.4%和0.6%的NaCl胁迫下植株生长正常,而在0.8%、1.0%和1.2%的NaCl胁迫下植株生长受抑制;叶片最大荧光（Fm）、光系统II（PSII）最初光能转换效率（Fv/Fm）、光化学猝灭系数（qP）、表观光合电子传递速率（ETR）随NaCl浓度的升高而降低,其中在0.8%、1.0%和1.2%的NaCl胁迫下比对照显著降低;叶绿素a和叶绿素b含量及叶绿素a/b的比值随盐浓度的升高而降低;在0.2%、0.4%和0.6%的NaCl胁迫下,叶片中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）的活性较对照显著上升,而当NaCl浓度为0.8%、1.0%和1.2%时显著下降;在0.4%和0.6%的NaCl胁迫下叶片中丙二醛（MDA）的含量与对照相比显著降低,0.8%、1.0%和1.2%的NaCl胁迫下显著升高;叶中栅栏细胞在NaCl浓度为0.2%、0.4%和0.6%时逐渐纵向伸长且排列更紧密,浓度为0.8%、1.0%和1.2%时逐渐缩短且疏松,且栅栏组织厚度在0.6%的NaCl胁迫下达到最大。由此表明,红叶石楠‘鲁班’在NaCl浓度不高于0.6%的基质中能正常生长。     

马蹄金叶片中铜、铅含量及其对生理指标的影响

研究了草坪草马蹄金对不同污染土壤的Cu、Pb含量．结果表明,马蹄金体内Cu含量(44．8mg．kg^-1)高于Pb含量(25．59mg·kg^-1)．两种元素在体内的分布特征是根、茎>叶(P<0．05),并随着土壤内重金属含量增加而增加,但富集系数呈下降趋势;马蹄金对Cu的富集系数(0．784)高于Pb的富集系数(0．465)．自然状态下不同程度Cu、Pb复合污染对马蹄金叶片细胞膜及细胞保护系统的影响结果表明,随着Cu、Pb浓度增加,叶片内叶绿素a、叶绿素a／b分别由1．610mg·g^-1 FW和4．100．下降到1．017mg·g^-1 FW和2．299;SOD活性先升高至106．494U·g^-1 FW,随后下降至86．258U·g^-1 FW;POD活性则逐渐增加;而细胞膜透性变化不明显。     

4种重金属离子对多刺裸腹溞的联合毒性效应

在研究了铜、铅、镉和锌4种单一因子对多刺裸腹溞（Moina macrocopa）急性毒性作用基础上,采用Marking 相加指数法研究了联合毒性效应.实验结果表明：4种重金属离子的毒性大小依次为Cd2＋＞Cu2＋＞Pb2＋＞Zn2＋,对多刺裸腹溞48h的LC50分别为0.0076mg/L,0.0306mg/L,0.0532mg/L,0.3568mg/L;Pb2＋-Cu2＋-Cd2＋、Pb2＋-Zn2＋-Cd2＋3种离子和Cu2＋-Pb2＋-cd2＋-Zn2＋4种离子共存时的毒性效应表现为拮抗作用;Cu2＋-Zn2＋-Cd2＋和Pb2＋-cu2＋-Zn2＋共存时的联合毒性较为复杂,三者浓度比1：1：1时表现为协同作用,而毒性比1∶1：1时在24h内表现为协同作用,至48h时为拮抗作用.     

镧对镉胁迫下大蒜幼苗生长及镉积累的影响

采用土培实验研究了镧(La²⁺)对镉(Cd)胁迫下大蒜幼苗生长及Cd积累的影响。结果表明：低浓度Cd（＜5 mg·kg^-1）对大蒜生长有微弱的促进作用而高浓度Cd对其有明显抑制作用。外施系列浓度La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗生长具有明显的缓解效应,单株鲜重、干重、根长及地上部分高度均具有明显或不同程度的增加。测定结果表明,Cd主要积累在大蒜根部而向地上部分转运的较少,外施系列浓度La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗根系对Cd积累具有显著的抑制效应,同时也抑制Cd向地上部分转运。从外施La²⁺对高浓度Cd胁迫下大蒜幼苗生长及大蒜对Cd积累情况来看,La²⁺的适宜缓解效应浓度是在Cd浓度为20 mg·kg^-1时,La²⁺浓度为10～15 mg·kg^-1;在Cd浓度为40 mg·kg^-1,La²⁺浓度为5 mg·kg^-1。     

Pb2+、Cd2+对3种水生动物致毒效应影响的比较研究

在特定时间（12、24、48、72h）内,研究了Pb^2＋和Cd^2＋对草履虫（Paramecium caudatum）、三角涡虫（Dugesia japonica）和中华圆田螺（Cipangopaludia viviparrus）3种水生动物的单一和联合毒性效应.结果表明：在同等条件下,Cd^2＋对三者的致毒效应都明显强于Pb^2＋;3种动物中,草履虫最敏感,而圆田螺耐受能力最强;随单一毒物浓度的增大以及暴露时间的延长,两者的致毒效应都显著增大,表现出明显的浓度—效应和时间—效应关系;二者复合作用时,对3种动物的致毒效应主要表现为与二组分的浓度比例有关.复合致毒效应也表现出了明显的浓度—效应关系,并且浓度和暴露时间的交互作用对3种水生动物毒性都有显著的影响.     

Pb2+胁迫对绿球藻(Chlorococcum sp.)的影响研究

研究了不同Pb²⁺浓度(0.1、1、10、50、100、200、400 mg/L)处理对绿球藻(Chlorococcum sp.)生长、形态结构及生理特性的影响。与对照BG11培养的绿球藻比较,Pb²⁺浓度≤50 mg/L条件下培养的绿球藻细胞壁无明显增厚,色素变化不大;而暴露到Pb²⁺浓度>50 mg/L条件下培养,绿球藻细胞壁明显增厚,蛋白核消失。低浓度Pb²⁺(0.1~10 mg/L)对绿球藻生长基本没有影响;浓度在50 mg/L时,绿球藻仍能维持一定的生长速率;但当Pb²⁺浓度≥100 mg/L时,绿球藻的生长受到显著抑制。绿球藻的Chl a+Chl b以及Chl a含量均随培养基中Pb²⁺浓度的升高而逐渐减少。绿球藻净光合作用强度随培养基中Pb²⁺浓度的增大而逐渐降低,Pb²⁺浓度≥100 mg/L时净光合作用强度检测不到;当Pb²⁺浓度<50 mg/L时,绿球藻呼吸作用强度逐渐升高,之后呼吸作用强度逐渐降低。在实验的浓度下,绿球藻的丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性都随培养基中Pb²⁺浓度的升高而逐渐增强;过氧化氢酶(CAT)则随Pb²⁺浓度的增大酶活性先升高后降低。当Pb²⁺浓度≤100 mg/L时,绿球藻对Pb²⁺的去除率都在95%以上;之后逐渐降低,浓度到400 mg/L时仍然达56.7%。结果显示,绿球藻是一种耐受Pb²⁺胁迫的藻类,对铅的去除率也高,可以应用于含铅污水的处理。     

Cd2+ 、Zn2+单一及复合胁迫对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的影响

采用水培法研究了不同浓度Cd2+ 、Zn2+单一及复合胁迫(0.05和0.50 mmol·L-1 Cd2+,0.5和5.0 mmol·L-1 Zn2+)对凤眼莲[Eichhornia crassipes (Mart. ) Solms]幼苗根质膜3种氧化还原酶[NADH氧化酶、Fe(CN)63-还原酶和EDTA-Fe3+还原酶]活性的影响. 结果表明, Cd2+ 、 Zn2+单一及复合胁迫对凤眼莲根质膜NADH氧化酶、Fe(CN)63-还原酶及EDTA-Fe3+还原酶活性的影响效应有明显的差异.0.05或0.50 mmol·L-1 Cd2+单一胁迫处理20 h可使凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性均较对照显著降低(P≤0.05),0.5或5.0 mmol·L-1 Zn2+单一胁迫20 h可导致凤眼莲根质膜NADH氧化酶和EDTA-Fe3+还原酶活性也均较对照显著降低(P≤0.05).随胁迫时间的延长,Cd2+ 、 Zn2+单一及复合胁迫处理均可使凤眼莲根质膜氧化还原酶活性增强,胁迫处理20 d时凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性均高于胁迫20 h的活性.Cd2+-Zn2+复合胁迫对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的影响效应因作用时间和胁迫浓度的不同而有一定的差异;在胁迫20 h时,Cd2+与Zn2+之间对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的作用关系较复杂,因胁迫浓度的不同表现出协同或拮抗的关系;胁迫20 d时,Cd2+与Zn2+对凤眼莲根质膜3种氧化还原酶活性的复合影响表现出明显的拮抗关系.研究结果显示,Cd2+ 、 Zn2+对凤眼莲根质膜氧化还原酶的复合作用效应与Cd2+和Zn2+的浓度比例及胁迫时间均相关.     

Cu~(2+)、Cd~(2+)对中华大蟾蜍肝脏内主要营养物质代谢的影响

实验测定了Cu2+、Cd2+的亚急性毒性处理42 d及在清水中恢复30 d后中华大蟾蜍肝脏中主要营养物质代谢的变化.结果表明,随Cu2+、Cd2+暴露时间的延长,肝糖原含量呈先降后升、总蛋白含量呈先升后降、肝脂肪含量呈持续降低的趋势;在清水中恢复30 d后,肝糖原、总蛋白及脂肪含量均恢复到对照组水平.结果提示,Cu2+、Cd2+暴露过的蟾蜍,在清水中恢复30 d后,其肝脏主要营养物质代谢可以恢复到正常水平.     

Physiological Aspects of Cadmium and Lead Toxic Effects on Higher Plants

Using the examples of cadmium and lead, the review considers the various toxic effects exerted by these heavy metals. Putative specific and nonspecific mechanisms of the toxic effects of the heavy metals and plant responses are discussed together with the issue of Cd and Pb accumulation in various plant organelles, cells, tissues, and organs. The basic mechanisms providing for plant resistance to excess Cd and Pb are elucidated. These data are used to schematically outline the changes in plant metabolism produced by these heavy metals.     

Cd2+对绿球藻生长及生理特性的影响研究

重金属对水环境的危害是人们日益关注的问题。随着经济的迅猛发展,工农业生产过程中排出的有害重金属离子日益增加,如：汞、镉、铅、铜、锌、铬、镍等,造成水体受到不同程度的污染。过量的重金属离子如铜、锌、镉等对生物体具有毒性,并可通过食物链进入人体而引起各种疾病。这些污染物不仅直接危害人体健康,破坏自然环境,而且还会给国民经济造成重大损失。     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。