黑麦草抗氧化酶对Cd、Zn和Pb复合污染的响应
2018-06-28王文科耿雅妮任雪盈王周锋曹书苗
张 军,王文科,耿雅妮,任雪盈,王周锋,曹书苗
(1.长安大学旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室,西安 710064;2.宝鸡文理学院陕西省灾害监测与机理模拟重点实验室,陕西 宝鸡 721013)
土壤重金属污染,尤其重金属复合污染,具有影响范围广,持续时间长,隐蔽性强,不易被发现且不可逆的特点[1]。植物修复作为清洁、有效的土壤污染修复方法,被广泛应用,但是重金属也会对植物本身造成毒害[2],导致植物枯萎甚至死亡。植物可以通过自身解毒机制特别是抗氧化酶系统来减轻这种危害,对于具有一定重金属富集能力的植物,例如龙葵、东南景天等植物对重金属表现出很强的耐性和抗性[3-5]。国内外研究表明,植物抗氧化酶系统可以清除重金属产生的活性氧自由基,其中最主要的抗氧化酶是过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)[6],3种抗氧化酶随着重金属种类[7-8]、浓度[9]和植物类型不同[10],分别表现为激活或抑制作用。在一定重金属胁迫水平下SOD活性和细胞内的活性氧自由基水平呈正相关,POD活性与植物体内重金属浓度呈正相关[11]。
黑麦草(Lolium perenne L.)是我国北方常见的优质草坪草,种植方便,有很强的再生能力,不仅对多种重金属有很好的富集能力,而且对重金属胁迫有很强的耐性和抗性[12-13]。研究表明,黑麦草抗氧化性酶对土壤重金属污染都有明显响应,单一重金属污染可以激发CAT、SOD、POD活性,重金属复合污染对酶活性增加具有协同作用[14-15]。其中,Cd对黑麦草SOD、POD活性都有激活作用,呈现出先增加后降低的趋势[16],Pb在低浓度、短时间内可以使黑麦草SOD活性明显升高,但POD活性随着Pb浓度升高随之降低[17]。……
