Hg^(2+)胁迫对浮萍体细胞DNA一级结构和抗氧化酶系的损伤(英文)

主要从DNA一级结构及抗氧化酶系变化两方面 ,研究了Hg2 + 胁迫下浮萍体细胞的损伤。结果表明 :运用随机扩增多态性DNA法 (RandomamplifiedpolymorphismDNA ,RAPD)和DNA梯法 (DNALadder) ,5～ 1 0mg·L- 1 Hg2 +处理组可检测到基因组DNA的明显损伤 ,2 0mg·L- 1 Hg2 + 已导致细胞坏死 ;RAPD法较DNALadder法更灵敏。本文还发现 ,活性氧和抗氧化酶系很可能参与了浮萍体细胞凋亡过程。低浓度的Hg2 + 胁迫可刺激抗氧化酶活性升高 ,以清除体内活性氧 ,而一旦活性氧水平超出一定域值 ,抗氧化酶活性急速下降 。

外源亚精胺对Hg^(2+)胁迫下凤眼莲抗氧化系统的影响

通过Hoagland溶液培养实验,研究了外源亚精胺(Spd)(0.1 mmol?L-1)对Hg2+(0、10、20、30和40μmol?L-1)胁迫下凤眼莲叶片细胞内叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量及抗氧化系统的调节作用.结果显示,(1)随Hg2+处理浓度的升高,各处理凤眼莲叶片叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)含量均先升后降,并均在10μmol?L-1时达到最高值,但外源Spd处理组显著高于相应对照.(2)各处理凤眼莲叶片可溶性蛋白含量随Hg2+处理浓度的升高也呈先升后降趋势,而可溶性糖含量则呈持续上升趋势,但外源Spd处理亦明显高于相应对照.(3)随Hg2+处理浓度的升高,抗氧化物质AsA和GSH含量及抗氧化酶SOD、CAT、POD、APX及GR活性也均呈先升后降的变化趋势,而外源Spd处理植株的含量和活性均显著高于相应对照.(4)各处理凤眼莲叶片的H2O2、MDA含量及O2?-产生速率随Hg2+处理浓度的升高均持续上升,但在外源Spd处理后均比对照组下降.研究表明,Hg2+胁迫使凤眼莲生长受到严重伤害,外源Spd可大幅度地提高其抗氧化物质含量和保护酶活性,从而增强凤眼莲抗Hg2+胁迫的能力.

外源水杨酸对Hg^(2+)胁迫下小麦幼苗生长及生理的影响

为了解水杨酸(SA)对Hg2+胁迫小麦幼苗生长的缓解作用,以小麦品种豫麦58号为材料,采用室内水培法分析了在Hg2+胁迫下小麦幼苗经不同浓度SA处理后的生长及生理变化。结果表明,外施SA能显著提高Hg2+胁迫下小麦幼苗的根长、株高、单株鲜重,叶片叶绿素、脯氨酸和可溶性蛋白含量,以及抗氧化酶活性和根系活力(P<0.05),极显著降低丙二醛含量与超氧阴离子产生速率(P<0.01)。说明外施SA可通过提高小麦幼苗可溶性蛋白和脯氨酸含量及抗氧化酶活性来维持细胞膜的稳定性,降低膜脂过氧化伤害程度,从而缓解了Hg2+胁迫对幼苗生长的抑制作用,其中以40mg·L-1 SA缓解效果最好。

瑞典能源柳4个无性系对土壤Hg^2＋胁迫的生理响应

以一年生瑞典能源柳4个无性系(N2、N4、NC、NE)幼苗为材料,通过盆栽试验,在对照、轻度、中度、重度Hg2+胁迫条件下,测定了4个能源柳无性系幼苗生长过程中生理生化指标,分析其对Hg2+胁迫的生理响应及其耐受性。结果表明:(1)随着土壤中Hg2+浓度的上升,4个能源柳无性系叶片保护酶POD、SOD和CAT活性均呈先上升后下降的趋势,且各无性系之间存在差异,其中NC的POD和CAT活性在重度胁迫下仍高于对照。(2)各无性系叶片中渗透性调节物质可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量均呈先上升后下降的趋势,并均在轻度或中度胁迫下达到峰值,以可溶性蛋白含量变化幅度更大,在NC和NE无性系中表现得更明显。(3)随着土壤中Hg2+胁迫强度的加剧,N2、N4和NE无性系根系活力都呈现连续下降趋势,而NC无性系根系活力在轻度胁迫条件下则略微上升,然后持续下降,并均在中度和重度胁迫下达到显著水平,而且4个能源柳无性系叶片MDA含量均表现为先下降后上升趋势。(4)在轻度Hg2+胁迫下,N4和NE叶绿素含量和Chl a/Chl b值呈下降趋势,而N2和NC则稍微上升;在中度和重度胁迫下,4个能源柳无性系叶绿素含量和Chl a/Chl b值迅速下降,但能源柳各无性系的下降速度存在差异,其中N4下降幅度最大,NC最小。(5)运用隶属函数模糊评判法综合评价表明,各能源柳无性系对Hg2+的耐受性表现为:NC>NE>N4>N2。研究认为,在不同程度Hg2+胁迫条件下,4个瑞典能源柳无性系通过提高自身保护酶活性、抗氧化物质GSH含量以及有机渗透物质含量来有效缓解胁迫伤害,从而对Hg2+表现出一定的耐性,并以无性系NC的耐受性较好。

外源过氧化物酶对Hg^(2+)胁迫下小麦幼苗叶片中POD,CAT,SOD同工酶的影响

采用水培法,用一定浓度的Hg2+和不同浓度的萝卜过氧化物酶(RsPrx)对小麦进行浸种处理后,对小麦幼苗叶片中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等同工酶的活性变化进行了研究.结果显示:在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗的叶片中的POD和SOD同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比,明显减少,更接近正常对照.在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗叶片中的CAT同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比明显增加,更接近正常对照.POD,CAT和SOD同工酶的表达量都有明显变化,但其谱带的数目没有发生明显变化.由此推测,一定浓度外源活性POD对Hg2+胁迫下的小麦幼苗的早期生长和发育可以起到一定的缓解作用.

Hg^(2+)胁迫对小麦幼苗生长及其淀粉酶等同工酶活性的影响

以小麦品种郑麦9023为材料,采用水培方法,研究了不同浓度的Hg2+溶液对浸种后小麦幼苗株高、根长及其淀粉酶和蛋白水解酶同工酶活性的影响。结果表明,低浓度的Hg2+(<0.10 mmol/L)对小麦幼苗株高、根长的影响不大,对小麦幼苗叶片、根中的淀粉酶和蛋白水解酶同工酶的活性有一定程度的诱导作用。而高浓度的Hg2+(>0.10 mmol/L)对小麦幼苗株高、根长及幼苗中的淀粉酶和蛋白水解酶同工酶的活性等有明显的抑制作用,呈现出明显的负相关,导致小麦生长发育受到严重抑制。0.10 mmol/L的Hg2+可能是影响小麦幼苗早期正常生长的阈值。

Hg^(2+)胁迫对小麦幼苗中蔗糖酶和苯丙氨酸解氨酶活性的影响

为了研究汞对小麦幼苗叶片、根和萌发种胚的蔗糖酶(Inv)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的影响,采用水培法,用不同浓度的Hg2+对小麦进行浸种处理,测定小麦在不同时间和不同器官的Inv和PAL活性,结果表明,随着Hg2+浓度的递增,小麦幼苗叶片、根和萌发种胚中,酸性和中/碱性Inv的活性都呈先上升而后下降的趋势,小麦幼苗叶片、根和萌发种胚的PAL的活性也呈先上升而后下降的趋势。不同器官的两种酶活性相比,快速生长的叶片和根部的酶活性都比萌发种胚的高。低浓度Hg2+(≤0.100 mmol/L)对小麦幼苗的Inv和PAL活性有短暂的促进作用,高浓度Hg2+(≥0.200 mmol/L)对Inv和PAL活性有显著的抑制作用。当Hg2+浓度为0.100 mmol/L时,各种Inv和PAL活性达到最大,由此推断,此浓度是影响小麦幼苗生长的阈值浓度。

Hg^(2+)胁迫对小麦幼苗生长及其过氧化物酶·淀粉酶活性的影响

[目的]研究Hg2+对小麦种子萌发和幼苗生长的影响。[方法]以郑州9023为供试材料,采用室内水培方法,研究不同浓度(0.025、0.050、0.100、0.200、0.300、0.400、0.500 mmol/L)Hg2+溶液浸种处理后,对小麦发芽率及幼苗苗高、根长、苗鲜重及叶片、根和萌发种胚中过氧化物酶(POD)、淀粉酶活性等的影响。[结果]低浓度Hg2+(≤0.100 mmol/L)处理对小麦种子萌发、幼苗苗高、根长和苗鲜重的影响较小;在Hg2+浓度>0.100 mmol/L时,对小麦种子萌发和幼苗的正常生长有明显抑制作用。低浓度Hg2+(≥0.025 mmol/L)可诱导小麦幼苗叶片、根和萌发种胚中POD活性明显升高,而抑制淀粉酶活性使之明显下降,并且这种影响随着Hg2+浓度的增大而增强。[结论]Hg2+胁迫可以改变小麦幼苗叶片、根和萌发种胚中POD和淀粉酶活性,从而影响其膜脂氧化正常代谢,导致生长所需的能量和底物的供应不足,最终抑制了幼苗的生长。

实验室条件下Hg^(2+)胁迫对集球藻生理生化特性的影响

重金属污染是当今世界最为关注的生态环境问题之一。在实验室条件下,以一种从荒漠土壤中分离的单细胞绿藻———集球藻(Palmellococcus sp.)为试验材料,研究Hg2+胁迫对集球藻生理生化特性的影响。结果表明:与对照相比,Hg2+胁迫明显抑制了集球藻的生长和光合活性,表现为藻体生物量(叶绿素a)和叶绿素荧光参数(Fv/Fm)均发生显著性下降。随Hg2+胁迫剂量加大,集球藻细胞内可溶性糖出现一定程度的积累,而Hg2+胁迫明显抑制细胞内可溶性蛋白质的合成。集球藻细胞抗氧化活性的测定结果表明,Hg2+胁迫导致集球藻细胞MDA含量明显升高,SOD和CAT活性亦呈现增大的变化趋势。研究结果对于更好地理解荒漠土壤绿藻对重金属胁迫的耐受性及其适应机制提供了有意义的参考。

Hg2＋对海马齿叶肉细胞超微结构的影响

以红树林植物海马齿为材料,将生长一致的海马齿水培苗放到含有不同浓度Hg2+的营养液中进行Hg2+胁迫,用透射电镜观察海马齿叶肉细胞超微结构对不同浓度Hg2+胁迫的响应,以明确重金属汞对海马齿叶肉细胞超微结构的影响,探讨海马齿耐汞机制。结果表明:重金属汞能造成海马齿叶肉细胞不同程度的伤害,主要表现为对叶肉细胞中的叶绿体、线粒体、细胞核以及膜系统的伤害。随着Hg2+浓度不断升高,其叶绿体数目不断减少,形状由船型变成长形以及出现一些巨型叶绿体,类囊体系统受到伤害、基粒片层变得模糊不清。线粒体数目由于Hg2+浓度的不同而不同,形状由棒状变成圆形及椭圆形,线粒体双层膜结构与嵴变得模糊不清。细胞核也受到不同程度的伤害,核仁由一个变成多个,最后消失;同时细胞膜也受到伤害,主要表现为,不断的向胞内形成膜突起再形成空泡。最后在高浓度Hg2+胁迫下,随着叶肉细胞内细胞器的不断减少,最终造成细胞解体死亡。

汞胁迫对菹草无菌苗生理代谢的影响

以菹草(Potamogeton crispus L.)无菌苗为实验材料,研究其在不同浓度汞(Hg2+)的胁迫下,光合色素含量、叶绿体自发荧光强度、ATP酶活性及相关矿质营养元素(Ca、Mg、Na、K、Fe)的含量变化以及可溶性蛋白含量的变化,以探讨Hg2+胁迫对菹草无菌苗光合系统及相关生理指标变化的影响.研究表明:随着Hg2+浓度的增加,各种光合色素的含量均呈现下降的趋势,叶绿体自发荧光强度逐渐减弱;Na/K逐渐增大,Na+K+-ATP酶活性逐渐降低,Ca2+Mg2+-ATP酶活性呈先升后降趋势;可溶性蛋白含量先升后降.结果表明,菹草无菌苗在Hg2+胁迫下,光合及其它正常的生理过程遭到破坏,功能紊乱.