摘 要

本选题以落羽杉(Taxodium distichum)、中山杉118[T.distichum (♀)×T. mucronatum (♂) ]×T.mucronatum(♂)、中山杉406[T.mucronatum (♀)×T. distichum (♂) ]为材料，在水培条件下，通过超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、叶片丙二醛（MDA）含量、细胞膜透性等抗氧化系统指标的测定，比较三个中山杉无性系对不同镉浓度胁迫下的响应特性，筛选耐镉无性系，为我国重金属镉污染地区造林树种选择及抗氧化系统方面的研究提供依据。结果表明：落羽杉SOD活性在镉胁迫前期呈现先升后降的趋势，后期则逐渐下降；其余两个无性系在镉胁迫前期逐渐增加，后期呈现先升后降的趋势。落羽杉POD活性与SOD在前期的变化趋势相似，其余两个无性系均表现出逐渐增加的趋势。三个无性系的细胞质膜透性和MDA含量均随胁迫时间和强度的增加而增加，但中山杉406在胁迫下增加的幅度相对较小。综合各项指标，中山杉406在镉胁迫下具有较强的抗氧化能力，对镉的耐受能力较强，而落羽杉对镉胁迫较为敏感。

关键词：镉胁迫；中山杉无性系；抗氧化系统

Effects of cadmium stress on antioxidant system of three ‘Zhongshansha’Clones

ABSTRACT

The topics of Taxodium distichum, ‘zhongshansha 118’, ‘zhongshansha 406’ as materials, in the hydroponic experiment, cadmium stress against oxidation system study on the influence . By superoxide dismutase (SOD) activity, peroxidase (POD) activity, malondialdehyde (MDA) content and cell membrane permeability of antioxidant system index determination and comparison of three clones of Taxodium hybrid response characteristics of different concentration of cadmium stress, screening cadmium resistant clones for China's heavy metal cadmium polluted area afforestation tree species selection and antioxidant system research provides the basis. The results showed that the SOD activity of Taxodium distichum in cadmium stress early showed the trend of first increased and then decreased, later gradually decreased; the remaining two clones in cadmium in the early period of drought stress increased gradually, present in the late first increased and then decreased trend. The activity of POD and SOD are similar in baldcypress early trend, the remaining two clones showed a trend of increase gradually. The plasma membrane permeability and MDA content of the three clones increased with the increase of stress time and intensity, but the magnitude of ‘zhongshansha 406’ increased significantly. Integrated indicators,‘zhongshansha 406’ under cadmium stress has strong antioxidant capacity, on Cd tolerance ability strong, and Taxodium distichum to cadmium stress sensitive.

Key words：Cd Stress; Zhongshansha Clones; Antioxidants Systems.

目 录

1 重金属镉对植物影响的研究进展…………………………………………………………1

1.1重金属的概念…………………………………………………………………………………1

1.2 我国农田的镉污染情况……………………………………………………………………1

1.3 土壤镉的污染来源……………………………………………………………………………1

1.4 镉对植物的毒性效益…………………………………………………………………………2

1.4.1 镉对植物的根损伤…………………………………………………………………………2

1.4.2 引起植物氧化胁迫…………………………………………………………………………2

1.4.3 镉在细胞中的累积及其离子毒害作用……………………………………………………3

1.4.3.1 镉诱导氧化胁迫反应………………………………………………………………3

1.4.3.2 离子失衡……………………………………………………………………………3

1.4.4 镉胁迫对植物体内酶系的影响………………………………………………………4

1.5 植物对镉的耐性机制…………………………………………………………………………4

1.5.1 植物抗氧化胁迫……………………………………………………………………………4

1.5.2 镉胁迫下的植物抗氧化系统………………………………………………………………4

1.6本研究的目的和意义………………………………………………………………………………6

2 镉胁迫对中山杉无性系抗氧化系统的影响……………………………………………………………7

2.1 材料与方法………………………………………………………………………………7

2.1.1 试验材料………………………………………………………………………………7

2.1.2 胁迫处理方法………………………………………………………………………7

2.1.3 测定指标与方法……………………………………………………………………7

2.1.3.1 超氧化物岐化酶（SOD）活性的测定……………………………………………8

2.1.3.2 过氧化物酶（POD）活性的测定…………………………………………………8

2.1.3.3 细胞膜透性的测定…………………………………………………………………9

2.1.3.4 丙二醛（MDA)含量的测定………………………………………………………9

2.1.4 数据处理方法…………………………………………………………………10

2.2 结果与分析…………………………………………………………………………………10

2.2.1 不同浓度镉胁迫对中山杉保护酶的影响………………………………………………10

2.2.1.1 对中山杉超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响…………………………………10

2.2.1.2 对中山杉过氧化物酶（POD）活性的影响………………………………………12

2.2.2 不同浓度镉胁迫对细胞膜伤害程度的影响…………………………………………14

2.2.2.1 对细胞膜透性的影响……………………………………………………………14

2.2.2.2 对丙二醛（MDA)含量的影响……………………………………………………17

3小结…………………………………………………………………………………………………20

3.1 讨论与结论……………………………………………………………………………………20

3.1.1 对保护酶活性的影响……………………………………………………………………20

3.1.2 对细胞膜伤害程度的影响………………………………………………………………20

3.1.3 结论………………………………………………………………………………………20

3.2 本文的创新、不足之处及展望………………………………………………………………21

4致谢………………………………………………………………………………………………23

参考文献……………………………………………………………………………………………………24

1 重金属镉对植物影响的研究进展

1.1 重金属的概念

重金属在化学中一般指密度在4.5g/cm³ 以上的金属，构成环境污染的主要有重金属有汞、镉、铅、铬等对生物毒性强的金属，其次是具一定毒性的金属铜、锌、镍等^[1]。目前最引起人们关注的是汞、镉、铅、铬、砷等，被合称为重金属污染中的“五毒”^[2]。从20世纪50年代以来，随着人口数量的大幅增加，采矿、冶炼和制造等工业的快速发展，农用化学品的大量使用及城市污水污物的排放，导致镉、铅、汞、铜等对生物有毒金属元素在环境中快速、过量的积累，这一由人类活动造成的环境污染问题引起了广泛的关注。这些金属元素的大部分被概括在一起，被称之为“重金属”元素，总称那些比重大于5的金属元素，尽管这一概念还没有被精确定义，使用起源也不很明确，但己经被广泛采用。

1.2 我国农田的镉污染情况