摘要:采用砂基培養(yǎng)法,研究硒對鉛、汞脅迫下大豆生長的影響。對大豆幼苗的株高、結(jié)瘤率、植株根系所在沙質(zhì)培養(yǎng)基pH、葉片干重、葉綠素、葉片丙二醛含量、葉片(Pro)含量、葉片光合效率植株葉片相對電導率以及保護酶POD活性的影響。結(jié)果表明,鉛、汞脅迫下大豆植株矮化,重金屬毒害使葉片失綠,干重降低,葉片 MDA 含量增加,POD 活性增強,硒可減輕鉛和汞對于大豆的毒害,表現(xiàn)為:
本試驗以大豆為材料, 通過砂基培養(yǎng), 旨在探討硒對鉛和汞脅迫下大豆生長和生理特性的影響, 以探討硒能否抑制或緩解鉛和汞對大豆的毒害。
**詞:硒 重金屬 脅迫 生長影響
英文摘要:
英文**詞:selenium, heavy metal pollution, stress, soybean
1.前言:
大豆起源于中**,在中**栽培并用作食物及藥物已有5000年的歷史。大豆呈橢球形、球形,顏色有黃色、淡綠色、黑色等,故又有黃豆、青豆、黑豆之稱。大豆營養(yǎng)豐富,含多種營養(yǎng)成分和生物活性成分,大豆含蛋白質(zhì)約40%、脂肪20%、碳水化合物20%、粗纖維5%,并含多種礦物質(zhì)和纖維素,營養(yǎng)價值很高。近些年來,人們發(fā)現(xiàn)大豆中有多種具有保健功能的成分,如大豆多肽,大豆低聚糖,大豆膳食纖維及等,這些成分具有延年益壽、延緩衰老、降血壓、降血脂、抗癌等功能。目前,已從傳統(tǒng)的豆制品(豆腐、腐乳、豆?jié){)生產(chǎn)到工業(yè)化的豆制品生產(chǎn),如大豆油,豆奶,大豆組織蛋白及大豆異黃酮,大豆等大豆保健品。
硒是廣泛存在于自然界中的一種元素,它是人體內(nèi)的微量元素,缺硒是人體克山病、大骨節(jié)病的主要原因,會導致人及動物**功能下降,加重心腦血管病、糖尿病、癌癥、克山病和鎘中毒。
[1] 重金屬污染是當今極受人們重視的環(huán)境污染問題之一。
[2] 鉛(Pb)在環(huán)境中普遍存在,隨著都市化、現(xiàn)代化進程的加快,鉛已經(jīng)成為我們生活中**常見的化學污染物。鉛的多親和性和蓄積性使得它進入人體后可引起人體許多器官的功能紊亂,包括神經(jīng)、造血、消化系統(tǒng)及腎臟,同時還損害人體的**系統(tǒng),使機體抵抗力下降。
[3] 汞(Hg)是一種廣泛分布于環(huán)境中的劇毒重金屬,
[4] 是一種高毒性重金屬元素,但是由于其特殊的物理化學性質(zhì),在工業(yè)上又有著多種重要用途而被大量生產(chǎn)和使用,給環(huán)境帶來了嚴重的影響。汞在環(huán)境中主要以單質(zhì)汞(Hg)、無機汞(Hg
+、Hg
+2鹽及其配合物)和有機汞(烷基汞、苯基汞)的形態(tài)存在。各種形態(tài)在自然環(huán)境中可以發(fā)生多種生物轉(zhuǎn)化和化學轉(zhuǎn)化,并通過食物鏈富集,對人類和動物造成極大的危害。
[5]而近些年的研究發(fā)現(xiàn),硒具有促進植物新陳代謝和植物對環(huán)境脅迫的抗性,并具有拮抗重金屬的作用,
[6]人們發(fā)現(xiàn)硒有拮抗鉛毒性的作用:一方面硒是體內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的重要組成成分,能明顯改善鉛中毒誘發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應,減輕鉛的危害;另一方面硒與金屬有很強的親和力,可在體內(nèi)與鉛結(jié)合形成金屬硒蛋白復合物,從而可降低鉛的毒性作用。
[3] 隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,我**土壤環(huán)境質(zhì)量發(fā)生了極大變化,土壤污染日益嚴重,目前我**受鎘、砷、鉻、鉛等重金屬污染的耕地面積近2000萬hm
2,約占總耕地面積的20 %,除耕地污染外,我**的工礦區(qū)、城市也存在土壤(或土地)污染問題。因此,結(jié)合目前開展的全****土壤污染普查以及**外**新研究成果,制定有效的土壤環(huán)境標準體系,對于預防和治理土壤污染,改善土壤質(zhì)量尤為重要。
在現(xiàn)行《食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境質(zhì)量評價標準》中,土壤中的總鉛定為≤80mg/kg,土壤中汞定為1.0mg/kg(pH>7.5).近年來 ,美**、英**、澳大利亞等**在研究鉛在土壤中的允許含量時,不采用通常的以食物鉛的衛(wèi)生標準作為依據(jù),而是以鉛對兒童的毒害、劑量 ——效應關(guān)系及血鉛與土鉛的關(guān)系作為制定土壤環(huán)境標準的基礎(chǔ)。研究表明 ,當土壤鉛含量大于100mg/kg 時 ,兒童血鉛含量則大于15μg/100mL,這對兒健康產(chǎn)生了不良的影響,因此我**環(huán)境土壤標準中制定的鉛臨界值遠遠偏高 ,難以保障兒童的健康發(fā)展。重金屬通過食物鏈進入人體。對重金屬毒害**當其沖的是植物。研究表明,適量的硒添加可以緩解重金屬對植物的毒害,所以研究硒對鉛、汞脅迫下大豆的生長影響是很有必要的。本實驗通過測定在硒元素作用下,大豆在重金屬鉛、汞脅迫下其結(jié)瘤率、株高、葉片干重(鮮重)、葉綠素含量、含量、葉片丙二醛含量、光合效率以及過氧化物酶(POD)活性的變化,探究硒元素對鉛、汞脅迫下大豆生長的影響。從而探討重金屬與植物的逆境生理關(guān)系。
2.材料與方法
2.1實驗材料及處理
本實驗采用大豆為研究對象。選取飽滿種子消毒,25℃浸種24h催芽2天,移栽于處理過的粗砂培養(yǎng)基內(nèi),分為空白組、A組、B組、C組及H組,各組處理見表1
表1 實驗各組處理
用Hoagland培養(yǎng)液每2天澆灌一次,每次5mL.每2天滴加重金屬鉛和汞,各5mL.
2.2營養(yǎng)液及處理液的配制
表2 Hoagland營養(yǎng)液系列成分(1000mL)
| 藥品 | 劑量 | 配制量(mL) | 貯存液 | 用量(mL) |
大量元素 | KNO3 |