IJE  >> Vol. 6 No. 2 (May 2017)

    铀胁迫对空心菜与木耳菜的生理生态响应
    Physio-Ecological Response of Water Spinach (Ipomoea aquatica Forsk) and Gymura cusimbua to Uranium Stress

  • 全文下载: PDF(725KB) HTML   XML   PP.61-68   DOI: 10.12677/IJE.2017.62007  
  • 下载量: 294  浏览量: 776   国家自然科学基金支持

作者:  

龙俊,黄文暖,陈迪云,文旺凤,宋刚:广州大学环境科学与工程学院,广东省放射性核素污染控制与资源化重点实验室,广东 广州

关键词:
铀胁迫空心菜木耳菜生理生态响应Uranium Stress Water Spinach (Ipomoea aquatica Forsk) Gymura cusimbua Physio-Ecological Response

摘要:

通过盆栽实验,研究空心菜和木耳菜在铀胁迫下,植物体内的丙二醛(MDA)含量、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性的变化。结果表明:空心菜的MDA含量随土壤铀含量的增加逐渐上升,木耳菜MDA含量则先下降后上升;植物叶绿素含量受到低浓度铀的刺激,均呈现不同程度的增加,表明光合作用加强;两种植物的CAT和POD活性都呈先下降后上升的趋势,且波动幅度较大,说明植物产生膜脂过氧化,启动了过氧化酶系统;植物体内可溶性蛋白质合成受到抑制,试验结果呈明显的下降趋势:木耳菜下降33.24%,空心菜降幅达44.16%。

Based on a pot experiment, the variation of malondialdehyde (MDA) concentration, chlorophyll, soluble protein and the activities of catalase (CAT) and peroxidase (POD) of water spinach (Ipo-moea aquatica Forsk) and Gymura cusimbua were investigated in response to uranium stress. Results indicated that, with the concentration of uranium increased, the content of MDA increased gradually in water spinach (Ipomoea aquatica Forsk), whereas decreased firstly, and then increased in Gymura cusimbua. Chlorophyll content in plants increased in different degrees, as stimulated by lower concentration of uranium, which indicated the strengthening photosynthesis. The activities of CAT and POD in two kinds of plants were decreased firstly and then increased, which demonstrated that membrane lipid peroxidation of the plant has been produced and activated the peroxidase system. The synthesis of soluble protein in plants was inhibited, showing a significant downward trend; Gymura cusimbua and water spinach (Ipomoea aquatica Forsk) fell by 33.24% and 33.24% respectively.

文章引用:
龙俊, 黄文暖, 陈迪云, 文旺凤, 宋刚. 铀胁迫对空心菜与木耳菜的生理生态响应[J]. 世界生态学, 2017, 6(2): 61-68. https://doi.org/10.12677/IJE.2017.62007

参考文献

[1] 贾文甫, 罗学刚, 陈功亮, 王佳, 何秀红. 黄秋葵对铀胁迫的光合生理响应及吸收特征[J]. 环境科学与技术, 2015, 38(10): 47-53.
[2] 王亭亭, 王中浩, 熊方建, 曹昊昊, 刘志斌, 夏传琴, 王健美. 铀胁迫对油菜的生长及抗氧化酶的影响[J]. 四川大学学报(自然科学版), 2014, 51(1): 177-182.
[3] 刘振昊, 彭小勇, 熊军, 万芬, 谢清芳. 平地型铀尾矿库氡大气扩散数值模拟及环境效应分析[J]. 安全与环境学报, 2012, 12(3): 93-96.
[4] 谢红艳, 胡劲松, 殷杰, 丁德馨. 某铀尾矿区植物组成及其对铀的积累作用研究[J]. 原子能科学技术, 2014, 48(11): 40-45.
[5] 万芹方, 陈雅宏, 胡彬, 任亚敏, 王亮, 林宏辉, 邓大超, 柏云, 夏传琴. 植物对土壤中铀的吸收与富集[J]. 植物学报, 2011, 46(4): 425-436.
[6] 丁佳红, 刘登义, 储玲, 王广林. 重金属污染土壤植物修复的研究进展和应用前景[J]. 生物学杂志, 2004, 21(4): 6-9, 20.
[7] 林单, 任妲妮, 杨奇贤, 张红梅, 曹晓雅, 姚光磊, 张玉秀. 近10年我国植物对重金属Cd耐性研究文献分析[J]. 农业图书情报学刊, 2010, 22(6): 13-17, 64.
[8] 王学奎. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2006.
[9] 高俊凤. 植物生理学试验技术[M]. 西安: 世界图书出版公司, 2000.
[10] 李合生. 植物生理生化实验原理和技术[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000.
[11] 陈怀满. 土壤-植物系统中的重金属污染[M]. 北京: 科学出版社, 1996.
[12] 李仕飞, 刘世同. 分光光度法测定植物过氧化氢活性的研究[J]. 安徽农学通报, 2007, 13(2): 72-73.
[13] Upadhyay, R.K. and Panda, S.K. (2009) Copper-Induced Growth Inhibition, Oxidative Stress and Ultrastructural Alterations in Freshly Grown Water Lettuce (Pistia stratiotes L.). Comptes Rendus Biologies, 332, 623-632.
https://doi.org/10.1016/j.crvi.2009.03.001
[14] 郭天荣, 陈丽萍, 冯其芳, 戚志伟, 沈佳辉. 铝、镉胁迫对空心菜生长及抗氧化特性的影响[J]. 核农学报, 2015, 29(3): 571-576.
[15] 严明理, 冯涛, 向言词, 刘丽莉, 王海华, 肖璐. 铀尾沙对油菜幼苗生长和生理特征的影响[J]. 生态学报, 2009, 29(8): 203-210.
[16] 伍泽堂. 超氧自由基与叶片衰老时叶绿素破坏的关系[J]. 植物生理学通讯, 1991, 27(4): 277-279.
[17] Cutraro, J. and Goldstein, N. (2005) Cleaning up Contaminants with Plants. Biocycle, 46, 30-32.
[18] 张丽. 铜对空心菜光合作用及保护酶活性的影响试验[J]. 上海蔬菜, 2014, 135(2): 80-83.
[19] Srivastava, S., Bhainsa, K.C. and D’Souza, S.F. (2010) Investigation of Uranium Accumulation Potential and Biochemical Responses of an Aquatic Weed Hydrilla verticillata (L.f.) Royle. Bioresource Technology, 101, 2573-2579.
[20] 赵聪, 谢水波, 李仕友, 魏庆鹏. 铀胁迫对香根草生理生化指标的影响[J]. 安全与环境学报, 2015, 15(4): 392- 396.
[21] 韩志萍, 吕春燕, 王趁义, 张华, 赵艳, 庄朱娟, 匡家才, 徐卫平. 镉胁迫对芦竹抗氧化酶活性的影响[J]. 核农学报, 2008, 22(6): 846-850
[22] 聂小琴, 董发勤, 丁德馨, 刘宁, 张东, 李光悦, 刘明学. U(VI) 胁迫下碎米莎草体内抗氧化系统响应特征[J]. 环境科学研究, 2015, 28(4): 621-628.
[23] 邓日烈, 李克敌, 聂呈荣, 温玉辉, 李焕承, 叶英明. 不同改良剂对镉污染土壤上空心菜保护酶系统的影响[J]. 佛山科学技术学院学报(自然科学版), 2008, 111(1): 77-80.