摘 要

本文以中山杉（Taxodium hybrid‘zhongshanshan’）无性系406号及其亲本落羽杉（Taxodium distichum）一年生幼苗为材料，在水培条件下，研究不同浓度Cr（0μmol/L、1.25μmol/L、5μmol/L、20μmol/L）铬胁迫对苗木抗氧化系统的影响，为中山杉抗铬胁迫机理研究提供依据。主要结果如下：

1.在SOD活性方面，在所选用的铬浓度范围内，相对于对照组，两种植物经铬处理后，SOD活性基本比对照组高，且中山杉406的响应速度比落羽杉要快；2.在POD活性方面，通过结果数据分析，与SOD活性方面的结论基本相似；3.在MDA含量方面，中山杉406的趋势较之落羽杉平稳，分析可能是因为中山杉406面对铬胁迫时，SOD和POD响应的速度都很快，使其抗氧化系统能力更强。总结三项指标的结论可以得出中山杉406和落羽杉都具有抗铬胁迫能力，但中山杉406比落羽杉的抗铬胁迫能力更强，中山杉406对治理铬胁迫更具有优势。

关键词：铬胁迫；中山杉；落羽杉；抗氧化系统

Chromium stress on ‘zhongshanshan’ clones 406 and baldcypress antioxidant system

Abstract

This paper takes Taxodium hybrid‘zhongshanshan’（Taxodium hybrid ‘zhongshanshan’） 406 and its parental clones of Taxodium distichum （Taxodium distichum） seedlings as materials under hydroponics of different concentrations of Cr （0μmol/L （CK）， 1.25μmol/L， 5μmol/L， 20μmol/L） effect of chromium stress on the antioxidant system of seedlings. The aim was to provide basis for the study on the mechanism of chromium stress resistance in Zhongshan fir. The main results are as follows:

Finally the experimental data show that in the activity of SOD ，the range of Cr concentration, compared with the control group, two kinds of plants by chromium treatment, SOD activity was higher than the control group, and the response speed of ‘zhongshanshan’ 406 faster than baldcypress; in the activity of POD, Analysis of the result data is similar to the conclusion of SOD activity; in the content of MDA, the trend of 406 Zhongshan spruce than Ochiba Sugihira, analysis may be because ‘zhongshanshan’ 406 face CR stress, SOD and POD response speed is very fast, the stronger ability of antioxidant system. Three indicators of summary conclusions can be drawn from the Zhongshan Shan 406 and has anti stress ability of pines, but ‘zhongshanshan’ 406 baldcypress anti chromium stress ability, ‘zhongshanshan’ 406 governance of chromium stress has more advantages.

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Keywords：Chromium stress； Taxodium hybrid‘zhongshanshan’； baldcypress； Antioxidant system；

目 录

第一章 文献综述 - 1 -

1.1.铬污染来源 - 1 -

1.2.铬的危害 - 2 -

1.2.1.铬对人的危害 - 2 -

1.2.2.铬对植物的危害 - 2 -

1.3.植物对铬胁迫的抗氧化性机理 - 3 -

1.3.1.非酶促保护系统清除活性氧 - 3 -

1.3.2.酶促保护系统清除活性氧 - 3 -

1.4.本研究的目的及意义 - 4 -

第二章 研究材料与方法 - 5 -

2.1.实验材料 - 5 -

2.2.处理方法 - 5 -

2.3.测定指标及方法 - 5 -

2.3.1.超氧化物歧化酶（SOD）活性的测定 - 5 -

2.3.2.过氧化物酶（POD）活性的测定 - 6 -

2.3.3.丙二醛（MDA）含量的测定 - 6 -

2.4.数据处理方法 - 7 -

第三章 研究结果 - 8 -

3.1.铬胁迫对中山杉无性系超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响 - 8 -

3.1.1.第一次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗SOD相对活性的影响 - 8 -

3.1.2.第二次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗SOD相对活性的影响 - 9 -

3.1.3.第三次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗SOD相对活性的影响 - 10 -

3.1.4.第四次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗SOD相对活性的影响 - 11 -

3.1.5.第五次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗SOD相对活性的影响 - 12 -

3.1.6.第六次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗SOD相对活性的影响 - 13 -

3.2.铬胁迫对中山杉无性系过氧化物酶（POD）活性的影响 - 14 -

3.2.1.第一次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗POD相对活性的影响 - 14 -

3.2.2.第二次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗POD相对活性的影响 - 15 -

3.2.3.第三次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗POD相对活性的影响 - 16 -

3.2.4.第四次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗POD相对活性的影响 - 17 -

3.2.5.第五次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗POD相对活性的影响 - 18 -

3.2.6.第六次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗POD相对活性的影响 - 19 -

3.3.铬胁迫对中山杉无性系丙二醛（MDA）含量的影响 - 20 -

3.3.1.第一次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗MDA含量的影响 - 20 -

3.3.2.第二次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗MDA含量的影响 - 21 -

3.3.3.第三次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗MDA含量的影响 - 22 -

3.3.4.第四次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗MDA含量的影响 - 23 -

3.3.5.第五次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗MDA含量的影响 - 24 -

3.3.6.第六次采样时铬胁迫对中山杉无性系幼苗MDA含量的影响 - 25 -

第四章 讨论及结论 - 26 -

4.1.讨论 - 26 -

4.1.1.铬胁迫对中山杉无性系超氧化物歧化酶（SOD）活性的影响 - 26 -

4.1.2.铬胁迫对中山杉无性系过氧化物酶（POD）活性的影响 - 28 -

4.1.3.铬胁迫对中山杉无性系丙二醛（MDA）含量的影响 - 29 -

4.2.结论 - 31 -

致谢 - 32 -

参考文献 - 33 -

第一章 文献综述

1.1.铬污染来源

一般密度大于或等于 5.0g/cm³的金属元素被定义为重金属，比如铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）、银（Ag）、钼（Mo）等40多种金属元素。在环境污染领域中，会将一些有明显毒性的轻金属元素（比如铝（Al））、非金属元素（比如砷（As））归入重金属^[1]。重金属中有一些（比如锌（Zn）、铜（Cu）等）是植物正常生长代谢所必需的微量元素^[2]，但当这些元素的浓度超过一定范围后，也会表现出毒性^[3]。另外大部分重金属（比如汞（Hg）、镉（Cd）等）是植物的非必需元素，在极低浓度时就能对生物体造成危害。重金属是普遍存在的（包括大气、土壤和水中），它们极其容易进入食物链然后进行积累，从而造成危害^[4]。根据来源和分布特征，重金属可以划分为四类：第一类是通过大气沉降作用进入水体和土壤的重金属污染；第二类是通过工业废水、废气排放等城市化工业化引起的重金属污染；第三类是生活垃圾等固体废弃物引起的重金属污染；第四类是农业生产中如污水灌溉、施用污泥、使用化肥农药等引起的重金属污染 ^[5]。重金属胁迫是降低农作物产量的主要因素之一。植物作为食物链中的初级生产者，通过其根吸收，在根、茎、叶等中大量积累并通过动物的取食进入食物链，从而严重危及动物和人类的健康。我国粮食因重金属污染每年会减产 1000 多万吨，此外还有1200万吨粮食被重金属污染，总的经济损失超过200亿元^[6]。

土壤中铬的来源可以归纳为两点，一是自然原因，即铬是通过岩石风化，再由外力（比如风、水等）作用，转移到土壤中的^[7] ；二是人为原因，由于环保意识的不足，生活垃圾和生产垃圾中的铬会通过各种途径进入土壤。生活垃圾主要是由城市化的推进所造成的，包括城市污水灌溉及城市垃圾 ^[8]。而生产垃圾主要是一些涉及铬污染的工业（比如制革、电镀、冶金等工业）生产所产生的含铬粉尘、铬渣及被铬污染的地下水。有调查显示：1.北京等城市的灌溉区土壤比同类型的清灌土壤含铬量均高。2.在天津某区的原化工厂区域上，由于长期堆放废铬矿渣，厂区附近存在严重的铬污染，致使该区域的植物(道路旁的观赏植物及周边的农作物）的生长多年来均受到严重的影响^[9]。