朱紅霞,張家洋*,張 統(tǒng)
(1.新鄉(xiāng)學(xué)院 生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院,河南 新鄉(xiāng)453003,2.河南大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,河南 開(kāi)封475001)
重金屬污染是全球性、公眾普遍關(guān)注的重要的環(huán)境問(wèn)題之一。由于礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、廢氣排放、污水灌溉及含鉛制品的使用,導(dǎo)致環(huán)境中鉛的含量顯著升高。鉛是植物的非必需元素,低濃度的鉛處理能夠促進(jìn)植物正常的生理代謝活動(dòng),如莖葉內(nèi)硝酸還原酶活性、可溶性糖的含量、葉綠素的含量均有不同程度的增加[1],但高濃度的鉛使植物體內(nèi)的代謝過(guò)程發(fā)生紊亂,甚至導(dǎo)致植物死亡[2]。關(guān)于植物的抗鉛污染研究,大多集中于鉛對(duì)植物形態(tài)、生理生化效應(yīng)等方面,且主要以農(nóng)作物為研究對(duì)象[3-5]。本研究以綠航綠蘿(Scindapsus aureum)和金邊吊蘭(Chlorophytum comosum)2種具有較高觀賞價(jià)值的景觀綠化植物為試驗(yàn)材料,通過(guò)鉛脅迫下對(duì)其生理指標(biāo)影響進(jìn)行分析,綜合評(píng)定綠航綠蘿和金邊吊蘭抗鉛脅迫能力的強(qiáng)弱,為探尋植物的生理抗性和受鉛污染的土壤恢復(fù)提供理論依據(jù)。
供試植物選取長(zhǎng)勢(shì)基本一致的綠航綠蘿和金邊吊蘭,均采購(gòu)于新鄉(xiāng)市花卉市場(chǎng),盆栽土壤全鉛含量為0。重金屬添加形式:Pb(NO3)2,為分析純?cè)噭?/p>
采用盆栽試驗(yàn),Pb2+濃度設(shè)置5個(gè)處理梯度,分別為20、40、80、160、320mg·L-1,同時(shí)用去離子水作對(duì)照(CK),每處理重復(fù)3次。每天9:00對(duì)植物葉片噴施30mL的Pb(NO3)2溶液,分別于第7天和第14天取植物相同部位葉子測(cè)定各項(xiàng)生理生化指標(biāo)。
可溶性糖含量采用蒽酮比色法進(jìn)行測(cè)定[6],脯氨酸含量的測(cè)定采用茚三酮法[7],可溶性蛋白的測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法[8],丙二醛含量的測(cè)定采用硫代巴比妥酸法[9],葉綠素含量的測(cè)定采用丙酮提取法[10]。
用于分析的數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值,采用Excel整理數(shù)據(jù),同時(shí)采用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法對(duì)綠航綠蘿和金邊吊蘭的抗鉛脅迫能力強(qiáng)弱進(jìn)行綜合評(píng)定。
用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)法對(duì)綠航綠蘿和金邊吊蘭的抗鉛污染能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[11-14]。用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)分析法確定各項(xiàng)生理指標(biāo)與綠航綠蘿和金邊吊蘭抗鉛污染的關(guān)系,關(guān)聯(lián)度越大,說(shuō)明這個(gè)指標(biāo)與抗鉛污染的關(guān)系越密切[13-14]。
1.4.1 隸屬函數(shù)法 隸屬函數(shù)法是目前應(yīng)用比較廣泛的數(shù)學(xué)評(píng)定方法,根據(jù)模糊數(shù)學(xué)的原理,利用隸屬函數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。先求出各生理指標(biāo)的具體隸屬函數(shù)值[13-14],然后對(duì)各隸屬函數(shù)值進(jìn)行加權(quán)累加,求其加權(quán)平均值,得出綜合評(píng)估的指標(biāo)值[15]。隸屬函數(shù)值法的基本計(jì)算方法如下:
式中,Xi為指標(biāo)i的測(cè)定值,Xmin和Xmax分別為綠航綠蘿和金邊吊蘭兩種植物某一指標(biāo)的最小值和最大值;μ(Xi)為指標(biāo)Xi的隸屬函數(shù)值。如果所測(cè)指標(biāo)與抗鉛污染呈正相關(guān)用式(1),負(fù)相關(guān)則用式(2),將每種植物樹(shù)種各指標(biāo)的抗鉛污染能力隸屬函數(shù)值用式(3)計(jì)算出的加權(quán)平均值,加權(quán)平均值越大,抗鉛污染能力就越強(qiáng)。
1.4.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析 將綠航綠蘿和金邊吊蘭2種植物抗鉛污染指標(biāo)的平均隸屬值作為參考數(shù)據(jù)列,記為X0;以各個(gè)抗鉛污染指標(biāo)的平均數(shù)為比較數(shù)列,記為X1,X2,…,X5,分別代表可溶性糖,游離脯氨酸,…,總?cè)~綠素。用如下公式對(duì)比較數(shù)列進(jìn)行量綱為1的標(biāo)準(zhǔn)化處理:X′i(k)=(Xi(k)-X)/Si式中:Xi(k)為原始數(shù)據(jù);X′i(k)為原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后的結(jié)果;X和Si分別為同一指標(biāo)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。
式中,εi(k)為關(guān)聯(lián)系數(shù),ri為灰色關(guān)聯(lián)度;△i(k)=│X0(k)-Xi(k)│,表示X0數(shù)列與Xi數(shù)列在第k點(diǎn)的絕對(duì)值;minminΔi(k)為二級(jí)最小差,maxmaxΔi(k)為二級(jí)最大差;ρ為分辨系數(shù),取值范圍為0~1,文中試驗(yàn)取值0.5[13-15]。
權(quán)重計(jì)算公式:
采用Excel 2003和SSPS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
可溶性糖作為滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)可以使細(xì)胞得到保護(hù),免受傷害,使植物維持原有的生理過(guò)程,以適應(yīng)外界條件的變化[16],因此可溶性糖可以作為生理指標(biāo)之一來(lái)反映重金屬污染對(duì)植物的毒害作用。
從表1可看出,綠航綠蘿葉片在Pb2+脅迫7d時(shí)可溶性糖含量在不同鉛濃度處理下均明顯高于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),Pb2+濃度為20、40mg·L-1時(shí),可溶性糖含量逐漸增加,40mg·L-1時(shí)達(dá)到最大值23 574.60 μg·g-1,比對(duì)照增加403%。但當(dāng)Pb2+濃度>40 mg·L-1時(shí),隨著鉛濃度的增大可溶性糖的含量開(kāi)始下降。鉛脅迫14d時(shí)取樣測(cè)定時(shí)可溶性糖的含量在Pb2+處理濃度為20~80mg·L-1時(shí)含量逐漸增加,80mg·L-1時(shí)達(dá)到最大值16 686.34μg·g-1,比對(duì)照增加298%。當(dāng)Pb2+濃度>80mg·L-1時(shí),隨著鉛處理濃度的增大可溶性糖的含量開(kāi)始下降。鉛脅迫14d取樣測(cè)定時(shí)的含量均低于第7天測(cè)定時(shí)的值,說(shuō)明隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)綠航綠蘿抗鉛污染能力呈現(xiàn)出逐漸減弱的趨勢(shì)。
鉛脅迫7d和14d時(shí),金邊吊蘭葉片可溶性糖含量在不同Pb2+濃度處理下均明顯高于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈遞增趨勢(shì),最大增幅分別為498%、543%。第14天測(cè)定時(shí)可溶性糖的含量均高于第7天測(cè)定時(shí)的值,說(shuō)明隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)綠航綠蘿抗鉛污染能力呈現(xiàn)出逐漸增強(qiáng)的趨勢(shì)。
表1 鉛脅迫下綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片可溶性糖含量的變化Table 1 Variation of soluble sugar content of S.aureus and C.comosumunder Pb2+stress
游離脯氨酸是植物蛋白質(zhì)的重要組成,其含量的變化反映植物對(duì)逆境條件的適應(yīng)能力,因此游離脯氨酸可以作為鑒定植物相對(duì)抗性的指標(biāo)之一[17]。
從表2可看出,鉛脅迫7d和14d時(shí),綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片游離脯氨酸含量在不同Pb2+濃度處理下均高于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈現(xiàn)遞增趨勢(shì),Pb2+濃度>80mg·L-1時(shí),游離脯氨酸含量增加幅度增大。第14天取樣測(cè)定時(shí)游離脯氨酸含量均高于第7天測(cè)定時(shí)的值,且7d時(shí),金邊吊蘭游離脯氨酸含量高于綠航綠蘿,而14d時(shí),金邊吊蘭游離脯氨酸含量低于綠航綠蘿。
表2 鉛脅迫下綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片游離脯氨酸含量的變化Table 2 Variation of proline content of S.aureus and C.comosumunder Pb2+stress
重金屬脅迫能夠造成植物碳水化合物合成代謝、氮素代謝等的紊亂,進(jìn)而影響可溶性蛋白的含量[18]??扇苄缘鞍资侵参矬w內(nèi)重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),其含量的變化不僅與抗逆性的形成有關(guān),而且是反映葉片功能及衰老的重要指標(biāo)之一[19]。從表3可知,綠航綠蘿鉛脅迫7d時(shí)葉片可溶性蛋白表現(xiàn)出下降趨勢(shì),在Pb2+濃度為20mg·L-1時(shí),葉片中可溶性蛋白含量達(dá)到最大值15.79μg·g-1,比對(duì)照增加54.7%,之后隨著鉛處理濃度的增加而逐漸下降,鉛處理濃度為20~40mg·L-1時(shí)明顯高于對(duì)照,>40mg·L-1時(shí)低于對(duì)照;在鉛脅迫14d時(shí),不同鉛處理濃度下可溶性蛋白含量均明顯高于對(duì)照,Pb2+濃度>40mg·L-1時(shí),變化趨勢(shì)不明顯。鉛脅迫7d和14d時(shí)金邊吊蘭葉片可溶性蛋白含量在不同鉛處理濃度下均低于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈遞減趨勢(shì)。
在相同鉛處理?xiàng)l件下,從2種植物葉片可溶性蛋白含量的多少及變化趨勢(shì)來(lái)看,金邊吊蘭葉片中可溶性蛋白含量低于綠航綠蘿。
逆境脅迫下植物器官往往發(fā)生膜脂過(guò)氧化作用,丙二醛是其產(chǎn)物之一,丙二醛含量反映了細(xì)胞膜脂過(guò)氧化程度,是植物膜系統(tǒng)受傷害的重要指標(biāo)之一[20]。從表4可知,綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片丙二醛含量在不同Pb2+濃度下均高于對(duì)照,處理濃度為320mg·L-1時(shí)明顯高于對(duì)照。但隨著鉛處理濃度的增加和鉛脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)變化趨勢(shì)不明顯,表現(xiàn)出一定程度的上下浮動(dòng)。相同鉛處理?xiàng)l件下,綠航綠蘿葉片中丙二醛含量與金邊吊蘭差別不大。
表3 鉛脅迫下綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片可溶性蛋白含量的變化Table 3 Variation of soluble protein econtent of S.aureus and C.comosumunder Pb2+stress
表4 鉛脅迫下綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片丙二醛含量的變化Table 4 Variation of malondialdehyde econtent of S.aureus and C.comosumunder Pb2+stress
葉綠素是植物的光合色素,其含量的變化直接影響著植物的光和作用[21]。從表5可看出,鉛脅迫7d時(shí),綠航綠蘿葉片葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在不同Pb2+濃度下均低于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。綠航綠蘿葉片葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在Pb2+濃度為20~40mg·L-1時(shí)呈降低趨勢(shì),40mg·L-1時(shí)分別達(dá)到最小值3.59、0.844mg·g-1和5.13 mg·g-1,比對(duì)照相應(yīng)降低31%、38%、32%,之后隨著鉛處理濃度的增大逐漸上升。鉛脅迫14d時(shí),綠航綠蘿葉片葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在不同Pb2+濃度處理下均高于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈上升趨勢(shì),上升趨勢(shì)非常明顯,在320 mg·L-1時(shí)分別達(dá)到最大值3.144、0、632mg·g-1和4.307mg·g-1,相應(yīng)的比對(duì)照增加286%、126%、225%。從脅迫時(shí)間來(lái)看,鉛脅迫14d與鉛脅迫7d相比綠航綠蘿葉片中葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量明顯降低。
表5 鉛脅迫下綠航綠蘿葉片的葉綠素含量的變化Table 5 Variation of chlorophyll econtent of S.aureus under Pb2+stress
從表6可看出,鉛脅迫7d時(shí),金邊吊蘭葉片葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在不同Pb2+濃度處理下均低于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。金邊吊蘭葉片中葉綠素a含量在Pb2+濃度20~40mg·L-1時(shí)呈降低趨勢(shì),40 mg·L-1時(shí)達(dá)到最小值2.28mg·g-1,比對(duì)照降低50%,之后隨著鉛處理濃度的增大逐漸上升。葉綠素b和總?cè)~綠素含量的變化與葉綠素a相似,在Pb2+濃度20~80mg·L-1時(shí)呈降低趨勢(shì),80mg·L-1、40mg·L-1時(shí)分別達(dá)到最小值0.409mg·g-1和3.916mg·g-1,比對(duì)照相應(yīng)降低45%和35%。鉛脅迫14d時(shí)與脅迫7d時(shí)變化趨勢(shì)一致,金邊吊蘭葉片葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在不同鉛處理濃度下均低于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈先下降后上升趨勢(shì),在160mg·L-1時(shí)分別達(dá)到最小值,相應(yīng)的比對(duì)照減少39%、61%、44%。從脅迫時(shí)間來(lái)看,鉛脅迫7d與鉛脅迫14d相比金邊吊蘭葉片中葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量總體上有所降低。
表6 鉛脅迫下金邊吊蘭葉片的葉綠素含量的變化Table 6 Variation of chlorophyll econtents of C.comosumunder Pb2+stress
比較表5和表6可知,從脅迫時(shí)間來(lái)看,在相同鉛處理濃度下,7d時(shí),綠航綠蘿葉片中葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量高于金邊吊蘭,而14d時(shí),綠航綠蘿葉片中葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量低于金邊吊蘭,說(shuō)明隨著鉛脅迫時(shí)間的延長(zhǎng),金邊吊蘭抗重金屬鉛的能力優(yōu)于綠航綠蘿。
利用模糊數(shù)學(xué)的隸屬函數(shù)法對(duì)金邊吊蘭和綠航綠蘿的抗鉛污染能力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),隸屬函數(shù)的加權(quán)平均值的累加均值越大,抗鉛污染能力越強(qiáng)。結(jié)果如表7所示,綠航綠蘿為0.096,金邊吊蘭為0.113,金邊吊蘭的抗鉛污染能力優(yōu)于綠航綠蘿。將各項(xiàng)指標(biāo)與平均隸屬值的關(guān)聯(lián)度與權(quán)重進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如表8所示,游離的脯氨酸和可溶性糖的關(guān)聯(lián)度在0.7以上,與金邊吊蘭和綠航綠蘿的抗鉛污染能力關(guān)聯(lián)性最強(qiáng);可溶性蛋白和丙二醛關(guān)聯(lián)度在0.6~0.7之間,關(guān)聯(lián)性次之;總?cè)~綠素關(guān)聯(lián)度在0.6以下,關(guān)聯(lián)性最差。
表7 鉛脅迫下各指標(biāo)的隸屬函數(shù)加權(quán)值和綜合評(píng)判結(jié)果Table 7 Subordinate function value and comprehensive evaluation results of each index of Pb stress
綠航綠蘿和金邊吊蘭作為景觀綠化植物具有凈化空氣,抗重金屬污染,改善城市環(huán)境等多種功能。在植物抗重金屬鉛污染方面,王艷[20]等研究刺槐和紫穗槐,鳳仙花和萬(wàn)壽菊鉛脅迫時(shí)得出了不同植物對(duì)抗鉛污染能力存在差異的結(jié)論,同時(shí)植物的各種生理指標(biāo)對(duì)抗鉛污染能力的也具有一定的相關(guān)性,本試驗(yàn)的研究結(jié)果與此一致。
表8 綠航綠蘿和金邊吊蘭5項(xiàng)抗鉛脅迫指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度及權(quán)重Table 8 The grey correlative degree and weight of five Pb stress resistance indexe of S.aureus and C.comosum
逆境脅迫下植物體內(nèi)的可溶性糖含量會(huì)增加,以減少不利因素對(duì)植物的傷害。本試驗(yàn)中綠航綠蘿和金邊吊蘭2種植物可溶性糖含量隨著鉛處理時(shí)間的延長(zhǎng)和鉛處理濃度的升高均高于對(duì)照,說(shuō)明2種植物都表現(xiàn)出了抗鉛污染的能力。金邊吊蘭葉片可溶性糖含量基本呈遞增趨勢(shì),而綠航綠蘿葉片可溶性糖含量則呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)。說(shuō)明植物對(duì)鉛污染的吸收和凈化是有一定限度的,存在一定的閾值。這與孫小霞[19]研究高羊茅對(duì)鉛遞進(jìn)脅迫的生理響應(yīng)時(shí)的結(jié)論一致??扇苄蕴堑臋?quán)重值在5項(xiàng)指標(biāo)中位于第2,雖然比較重要,但也說(shuō)明同樣是滲透調(diào)節(jié)物質(zhì),可溶性糖在綠航綠蘿和金邊吊蘭抗鉛污染指標(biāo)中所起的作用不及位于第1的脯氨酸。
脯氨酸在植物體內(nèi)含量很低,一旦發(fā)生逆境脅迫,脯氨酸便會(huì)在植物細(xì)胞質(zhì)中積累,以防止細(xì)胞脫水。沙翠蕓[22-23]等在研究紫葉李、美人梅以及花生對(duì)鉛脅迫的生理響應(yīng)時(shí)普遍認(rèn)為在逆境下,脯氨酸的含量呈增加趨勢(shì),本試驗(yàn)研究表明,航綠蘿和金邊吊蘭葉片脯氨酸含量隨著鉛處理時(shí)間的延長(zhǎng)和鉛處理濃度的升高而增加,這與前人的研究一致,證實(shí)了逆境脅迫會(huì)造成脯氨酸的積累。本研究還發(fā)現(xiàn),相同鉛濃度處理?xiàng)l件下航綠蘿和金邊吊蘭葉片脯氨酸含量和鉛脅迫的時(shí)間長(zhǎng)短有一定的關(guān)系,Pb2+脅迫14d比脅迫7d測(cè)定值大,隨著鉛處理時(shí)間的延長(zhǎng),相同條件下脯氨酸含量升高20%左右。并且脯氨酸權(quán)重值在5項(xiàng)指標(biāo)中位于第1,說(shuō)明脯氨酸可以作為測(cè)定航綠蘿和金邊吊蘭抗鉛污染能力的重要鑒定指標(biāo)。
許多研究表明,Pb2+進(jìn)入植物體內(nèi)后,不僅與可核酸、蛋白質(zhì)和酶等大分子物質(zhì)結(jié)合,而且還可取代某些酶和蛋白質(zhì)行使其功能時(shí)所必需的特定元素,使其變性或活性降低[24]。本試驗(yàn)中,綠航綠蘿Pb2+脅迫7d,Pb2+處理濃度為20、40mg·L-1時(shí)可溶性蛋白含量高于對(duì)照,之后隨著Pb2+處理濃度增大而降低且低于對(duì)照,說(shuō)明短時(shí)間低濃度Pb2+脅迫有利于可溶性蛋白含量的積累,短時(shí)間高濃度Pb2+脅迫可溶性蛋白的合成能力減弱;Pb2+脅迫14 d,不同Pb2+處理濃度均明顯高于對(duì)照,>40mg·L-1時(shí)變化趨勢(shì)不明顯,說(shuō)明此時(shí)可溶性蛋白含量的積累能夠維持在一定的水平而無(wú)明顯降低。金邊吊蘭葉片的可溶性蛋白含量隨著鉛處理時(shí)間的延長(zhǎng)和鉛處理濃度的升高先呈降低趨勢(shì),可能開(kāi)始是較低濃度的鉛作為一種逆境條件促進(jìn)蛋白的合成,而當(dāng)鉛超過(guò)一定限度時(shí)則與蛋白質(zhì)結(jié)合使其變性,也可能是由于鉛脅迫干擾植物體內(nèi)的蛋白質(zhì)代謝,使蛋白質(zhì)的合成受阻。此外,蛋白質(zhì)合成減弱,還可能與重金屬抑制核酸合成有關(guān)[25]。
植物在重金屬脅迫下,體內(nèi)的丙二醛含量會(huì)相應(yīng)升高,這是植物細(xì)胞內(nèi)活性氧含量增加,細(xì)胞發(fā)生膜脂過(guò)氧化現(xiàn)象的表現(xiàn)[26]。本試驗(yàn)中,綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片丙二醛含量在不同Pb2+濃度處理下均高于對(duì)照,這表明與對(duì)照相比綠航綠蘿和金邊吊蘭膜質(zhì)過(guò)氧化程度加重,已經(jīng)受到了重金屬鉛的毒害。但隨著鉛處理濃度的增加變化趨勢(shì)不明顯,而且不同取樣時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)出一定程度的上下浮動(dòng)??赡苁羌?xì)胞內(nèi)保護(hù)酶系活性水平不斷調(diào)整和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的受損與修復(fù)這一動(dòng)態(tài)過(guò)程的正常表現(xiàn)。
朱宇林[27]等認(rèn)為,重金屬脅迫可引起植物葉片褪綠及葉綠素含量的下降??赡苁且?yàn)镻b2+取代葉綠素分子中的Mg2+,破壞了葉綠素的結(jié)構(gòu),從而使葉綠素的生理功能受到抑制,影響光合作用的正常進(jìn)行。本試驗(yàn)結(jié)果表明,Pb2+脅迫7d時(shí),綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量在不同Pb2+濃度處理下均低于對(duì)照,且隨著鉛處理濃度的增加呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。Pb2+脅迫7d時(shí)綠航綠蘿隨著鉛處理濃度的增加呈上升趨勢(shì),金邊吊蘭則呈下降趨勢(shì)。鉛脅迫14d與鉛脅迫7d相比綠航綠蘿和金邊吊蘭葉片中葉綠素a、葉綠素b及總?cè)~綠素含量有所降低。這種變化可能與綠航綠蘿和金邊吊蘭的防御機(jī)制有關(guān)。低濃度的Pb2+還不能刺激綠航綠蘿和金邊吊蘭內(nèi)發(fā)生防御性反應(yīng),直接破壞葉綠素分子結(jié)構(gòu)或抑制葉綠素合成,,所以其含量降低。但隨著Pb2+脅迫濃度加大,達(dá)到防御系統(tǒng)的刺激域值時(shí),航綠蘿和金邊吊蘭的防御機(jī)制開(kāi)始啟動(dòng),生成相應(yīng)的解毒物質(zhì)[28],從而使葉綠素含量呈上升趨勢(shì)。如果脅迫濃度進(jìn)一步加大以致于超過(guò)綠航綠蘿和金邊吊蘭的防御能力時(shí),進(jìn)入植物體內(nèi)的Pb2+開(kāi)始破壞生物膜的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致葉綠體、線粒體及細(xì)胞核等重要器官損傷,影響光合作用。
綜合來(lái)看,許多生理生化指標(biāo)均與植物的抗鉛污染能力有關(guān),植物的抗鉛脅迫能力是由諸多因素協(xié)同作用構(gòu)成的一個(gè)復(fù)雜的綜合性狀,因此在評(píng)價(jià)植物的抗鉛污染能力時(shí),必須將這些綜合起來(lái)才能做出正確的評(píng)價(jià)。本試驗(yàn)將模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)評(píng)判法和灰色關(guān)聯(lián)分析法應(yīng)用到植物抗鉛脅迫能力的綜合評(píng)價(jià)中,不僅克服了單個(gè)指標(biāo)的片面性,而且使評(píng)判結(jié)果更全面地反映了植物實(shí)際的抗鉛脅迫能力。綜合評(píng)判的結(jié)果表明,金邊吊蘭的抗鉛污染能力優(yōu)于綠航綠蘿。
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