复合污染对水稻幼苗细胞膜透性及保护酶活性的影响

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1、朱红霞等：复合污染对水稻幼苗细胞膜透性及保护酶活性的影响1001复合污染对水稻幼苗细胞膜透性及保护酶活性的影响朱红霞1，3，周晓冬1，葛才林2，陈效民31.南京信息工程大学，江苏南京210044；2.扬州大学，江苏扬州225009；3.南京农业大学，江苏南京210095摘要：通过水培实验研究了SDBS、EDTA、Cd、Hg复合污染对水稻幼苗细胞膜透性及部分酶活性的影响。结果表明：SDBS、EDTA、Cd、Hg的共同作用对水稻幼苗的叶片和根部蛋白质的合成的影响均大于对照，但相互之间由于处理的不同产生的影响也不同。不同复合处理水稻幼

2、苗的叶片和根的MDA含量、SOD、POD、CAT活性的影响也不同。水稻通过保护酶系统对伤害有一定的适应和抵抗能力。关键字：水稻幼苗；复合污染；细胞膜透性；酶活性中图分类号：X171.5文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-0999-05朱红霞等：复合污染对水稻幼苗细胞膜透性及保护酶活性的影响1001随着人们对环境问题认识的不断深入，环境中出现的污染问题越来越严重[1-2]。在全球环境污染中，农田生态环境污染是人类关心的核心问题之一，而农田生态环境中污染物的主要来源之一是工业和生活污水以及工业废渣和生活垃圾的

3、不当处理。镉（Cd）、汞（Hg）是农田重金属污染中重要的污染源[3]，十二烷基苯磺酸钠（SDBS）是一类重要的表面活性剂，在我国普遍使用的合成洗涤剂洗衣粉中占有较大比重[4]，随污水、垃圾和工业废料等大量排入环境中，严重影响城市周围的农业生产。乙二胺四乙酸（EDTA）作为螯合剂的代表物质能和碱金属、稀土元素和过渡金属等形成稳定的水溶性络合物，其与重金属等污染物形成的复合污染效应应得到重视[5]。重金属表面活性剂胁迫会造成活性氧的积累，使植物体产生氧化胁迫，导致细胞膜脂的过氧化和蛋白质、核酸等的氧化损伤[6-7]乃至植物死亡。土壤

4、中的汞、铅、铬超过一定水平就会在植物体内积累，当作物中汞、铅、铬含量过高时，会引起汞、铅、铬中毒，从而进一步影响到人类健康[8]。对EDTA加入受重金属污染的水体中的作用有两种不同的观点：（1）螯合剂加入后减低了水中自由金属离子的浓度，从而减轻了重金属的毒性。如马成仓等研究发现[9]，当EDTA加入到含的Hg的污水中时，Hg对小麦萌发代谢的抑制作用减小了，玉米幼苗细胞膜脂质过氧化水平也降低了[10]，这些结果都说明EDTA在代谢水平和细胞水平上存在着减毒机理。前者主要表现在EDTA可诱使植物体内的淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶活性升高，

5、从而促进其生长。后者则表现为EDTA诱导过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧酶(SOD)活性增加，使Hg毒害下的细胞透性减小，从而保证其膜通透性的正常。（2）重金属和螯合剂形成螯合物，增加了金属的可溶性，提高了其转移、扩散能力以及潜在毒性。有关的水生生物实验表明，水生生物体内重金属Cd、Pb的毒性较加入EDTA的情况高出两倍。但也有完全不同的结果，如有人研究发现在高铁离子溶液中加入EDTA，其毒性反而增大3倍。其原因在于，不同的重金属离子具有不同的电荷和不同的离子半径，所形成的螯合物具有不同的稳定性，从而造成螯合物进入生物体的难易程

6、度不同，应而其根本原因在于各金属离子的差异。所以本实验对SDBS、EDTA、Cd、Hg的复合污染进行研究，了解它们的污染对水稻幼苗叶片和根的细胞膜透性及保护酶活性的影响，为进一步了解它们的污染对作物的影响机制，制定保护农田生态环境对策提供一些实验依据。1材料与方法1.1试验品种与试剂供试水稻品种:水稻（Oryzasativa）品种为扬稻6号（籼稻型）;供试重金属:Cu2+(CuSO4•5H20)，Cd2+(CdCl2•2.5H20)均为化学纯;供试有机化合物:Na2EDTA•2H2O(乙二胺四乙酸二钠盐)简称EDTA,SDBS(

7、十二烷基苯磺酸钠)。1.2实验设计水稻种子晒干后，泥水选种，药液（使百克2g+多菌灵10g+3L水）浸种2d，清水浸种1d，催芽至根长一粒谷、芽长半粒谷时将种子播在直径为10cm培养皿中，28℃培养，待长至3叶期选长势一致的苗移至小烧杯中处理，处理液用木村B培养液稀释成所设定的浓度，处理7d后取样测定，以研究复合污染对水稻耐性机制和短期效应。实验以蒸馏水作对照，处理所含浓度为:SDBS朱红霞等：复合污染对水稻幼苗细胞膜透性及保护酶活性的影响10010.015mmol·L-1;EDTA0.015mmol·L-1;Cd0.015mm

8、ol·L-1；Hg0.015mmol·L-1。处理设8组：CK、SDBS、EDTA、SDBS-Cd、SDBS-Hg、EDTA-Cd、EDTA-Hg、SDBS-EDTA-Cd-Hg，实验设3个重复1.3测定方法(1)酶液的制备：取待测籽粒0.5g按1:3(W/V)