土壤外源Cd 和Pb 復(fù)合污染對(duì)小麥(Tritioum ae

1、生態(tài)環(huán)境 2008, 17(5): 1833-1838 Ecology and Environment E-mail: editor土壤外源Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)小麥（Triticum aestivum L.）根系植物絡(luò)合素和谷胱甘肽合成的影響孫琴*，王超河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/河海大學(xué)環(huán)境學(xué)院，江蘇 南京 210098摘要：采用盆栽實(shí)驗(yàn)研究了土壤外源Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)小麥（Triticum aestivum L.）根系植物絡(luò)合素（PCs）和谷胱甘肽（GSH）合成的影響。結(jié)果表明，土壤外源較高濃度Cd處理（3 mg·kg-1）和高濃度Pb處理（630 mg

2、·kg-1）均抑制了小麥的生長(zhǎng)，Cd和Pb復(fù)合處理加重了Cd的毒性；Pb處理小麥根內(nèi)未檢出PCs，僅檢出GSH，但GSH并沒(méi)有隨Pb處理濃度的增加而增加。隨Cd處理濃度（1 mg·kg-1）的增加，小麥根內(nèi)PCs和GSH含量顯著增加；Cd和Pb復(fù)合處理增加了小麥根內(nèi)PCs的合成水平，而降低了GSH的合成水平?；貧w分析顯示, Cd及Cd和Pb復(fù)合污染小麥根內(nèi)PCs的含量與小麥地上部生物量的抑制率保持相當(dāng)好的線性關(guān)系。結(jié)果顯示，PCs可用于評(píng)價(jià)土壤環(huán)境中Cd及Cd和Pb復(fù)合污染的毒性。 關(guān)鍵詞：鎘；鉛；復(fù)合污染；小麥根系；植物絡(luò)合素；谷胱甘肽中圖分類號(hào)：X171.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

3、：A 文章編號(hào)：1672-2175（2008）05-1833-06植物絡(luò)合素（phytochelatins, PCs）是重金屬脅迫誘導(dǎo)下細(xì)胞質(zhì)中響應(yīng)合成的一類與金屬硫蛋白（Metallothionein, MT）結(jié)構(gòu)相似的巰基多肽化合物，又稱為植物螯合肽或金屬結(jié)合體，廣泛存在于植物界、藻類、真菌和部分動(dòng)物體內(nèi)1。大量的生理、生化和遺傳學(xué)研究證明谷胱甘肽（GSH）是PCs合成的底物，PCs的合成常伴隨GSH水平的下降2-4。多種金屬（如Cd、Zn、Pb、Hg、As等）能夠誘導(dǎo)PCs的合成，其合成水平的高低與金屬的濃度和存在形態(tài)有關(guān)。如Ahner等5研究發(fā)現(xiàn)PC2-4的合成主要取決于Cd2+、Cu

4、2+、Ni2+、Pb2+自由離子的濃度，而不是金屬的總濃度，PCs誘導(dǎo)量與進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的金屬離子呈顯著正相關(guān)。另研究表明，PCs的合成是一個(gè)快速的響應(yīng)過(guò)程。例如番茄的細(xì)胞懸液中加入Cd, 515 min即可檢測(cè)PCs的存在6；Sun等7研究發(fā)現(xiàn)Cd暴露1 d誘導(dǎo)小麥根系和莖中PCs的合成。因此建議PCs作為一種生物標(biāo)記物（biomarker）衡量環(huán)境中重金屬污染水平7-10。正是由于PCs在生物體內(nèi)發(fā)揮的重要生理作用，近年來(lái)PCs一度成為重金屬毒害和耐重金屬脅迫的研究熱點(diǎn)。目前國(guó)際上對(duì)PCs的研究報(bào)道較多，但多側(cè)重于采用溶液培養(yǎng)方式單一重金屬暴露下PCs的研究，而實(shí)際污染環(huán)境中多種重金屬往往同時(shí)

5、存在，因此有必要加強(qiáng)重金屬?gòu)?fù)合污染下植物體內(nèi)PCs的響應(yīng)研究。(2006KJ007)；河海大學(xué)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(理科類，2008433311)環(huán)境中Cd和Pb多相伴存在，單純的Cd或Pb極為少見(jiàn)，因此研究Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)植物的影響，以消除Cd和Pb污染對(duì)植物生長(zhǎng)的危害，更具有重要的理論和實(shí)際意義。有關(guān)Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)植物生長(zhǎng)的危害，國(guó)內(nèi)外都進(jìn)行了較為廣泛的研究，多集中在探討重金屬的吸收和積累、生長(zhǎng)發(fā)育、光合、呼吸及品質(zhì)等方面，而Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)植物體內(nèi)PCs和GSH合成的影響研究卻不多。Sun等7-9研究顯示重金屬脅迫下小麥（Triticum aesti-vum L.）根系是PCs

6、和GSH合成的主要部位。本文在前期大量研究的基礎(chǔ)上7-9，進(jìn)一步以農(nóng)田作物小麥為試材，采用盆栽土培方式研究了Cd和Pb復(fù)合污染小麥根系PCs和GSH的合成規(guī)律，試圖為早期診斷環(huán)境中Cd、Pb污染提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 供試材料儀器美國(guó)HP1100高效液相色譜系統(tǒng)，包括自動(dòng)脫氣系統(tǒng)（G1322a）、四元泵系統(tǒng)（G1311A）、自動(dòng)進(jìn)樣系統(tǒng)（G1313A）和HP熒光檢測(cè)器（1046A）。色譜柱為Vydac C18柱（250 mm×4.6 mm，粒徑為5 µm）。美國(guó)公司生產(chǎn)的5510E-DTH型超聲波清洗器。德國(guó)公司生產(chǎn)的5417R型低溫離心機(jī)。試劑N-（2-羥乙基

7、）哌嗪-N-3-丙磺酸（HEPPS >99.5%）、谷胱甘肽（GSH >98%）、半胱氨酸（Cys >98%）和三氟乙酸 （TFA> 99%）為基金項(xiàng)目：河海大學(xué)引進(jìn)人才創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2006402911)；河海大學(xué)淺水湖泊綜合治理與資源開(kāi)發(fā)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放研究基金項(xiàng)目作者簡(jiǎn)介：孫琴（1976年生），女，博士，主要從事污染物的生物可利用性與微觀毒害機(jī)理研究。 *通訊作者, E-mail: sunqinnj 收稿日期：2008-05-191834 生態(tài)環(huán)境 第17卷第5期（2008年9月）Sigma產(chǎn)品。衍生試劑monobromobimane （mBBr >95

8、%）、甲磺酸（MSA >99%）和二乙烯三胺五乙酸（DTPA>99%）為Fluka產(chǎn)品。乙腈（ACN，HPLC級(jí)）為L(zhǎng)ab-Scan產(chǎn)品。PC2、PC3和PC4標(biāo)準(zhǔn)品為美國(guó)多肽合成公司產(chǎn)品。實(shí)驗(yàn)用水均為Mill-Q水（18.3M）。土壤和植物盆栽土壤采自江蘇省邗江市瓜洲鎮(zhèn)無(wú)公害農(nóng)田生產(chǎn)基地的水稻土，土壤樣品均采自表層（020 cm），新鮮土樣室溫下風(fēng)干后，過(guò)3 mm尼龍篩用于盆栽試驗(yàn)。進(jìn)一步細(xì)化用于土壤主要理化性狀分析，分析方法參考文獻(xiàn)11。土壤主要的理化性狀：土壤pH為6.85，總氮為0.248，總磷為0.073，總Cd為0.3 mg·kg-1 DW，總Zn為60.3

9、mg·kg-1 DW，總Pb為35.6 mg·kg-1 DW，總Cu為20.3 mg·kg-1 DW。供試植物材料為揚(yáng)麥10號(hào)。 1.2 盆栽試驗(yàn)方法將上述自然風(fēng)干土樣裝入500 g于棕色塑料盆，分別作單Cd（0、0.5、1、3、9、27 mg·kg-1）、單Pb（0、70、210、630 mg·kg-1）及Cd、Pb一一對(duì)應(yīng)的復(fù)合處理，共24個(gè)處理，每處理重復(fù)三次，分別加入一定體積的CdCl2·2.5H2O和Pb(NO3)2的母液溶液和等量的N（0.15 g·kg-1土）、P2O5（0.10g·kg-1土）、K2

10、O（0.15 g·kg-1土）基肥，充分混勻，放置平衡3周，每天及時(shí)補(bǔ)充因蒸發(fā)而損失的水分。3周后直接播種小麥種子，每盆播15粒，等出苗后勻苗至10株，14 d后收獲小麥幼苗（兩葉一心期），分成地上部和根系，先用自來(lái)水充分沖洗掉根表吸附的雜質(zhì)，再用20 mmol·L-1 Na-EDTA交換15 min，去除根系表面吸附的重金屬，最后用去離子水沖洗干凈，稱地上部鮮重，地上部全部用于測(cè)定重金屬總量，根系用于重金屬總量和PCs等巰基化合物的分析測(cè)定。準(zhǔn)確稱取一定的新鮮根系用液氮迅速固定，放在-40 冰柜中保存，用以PCs等巰基化合物的分析測(cè)定。 1.3 分析測(cè)定方法1.3.1 P

11、Cs等巰基化合物的提取和測(cè)定采用柱前衍生高效液相色譜法測(cè)定PCs等巰基化合物12-14。第一步PCs等巰基化合物的提?。簠⒄誗neller等12的方法。將液氮固定的鮮樣組織放于研缽中，加入2 mL0.1TFA（含6.3 mmol·L-1 DTPA）（pH<1）和少量石英砂，冰浴上充分研磨離心（4 ，10000 g，10 min），上清液冷藏用于PCs等巰基化合物的分析測(cè)定。為避免巰基化合物接觸空氣的氧化損失，立即進(jìn)行柱前衍生化反應(yīng)。第二步PCs等巰基化合物的衍生化：以0.1TFA（內(nèi)含6.3 mmol·L-1 DTPA）配置一定濃度的Cys、GSH、PC2、PC3和P

12、C4種巰基化合物的儲(chǔ)備液，4 保存。以GSH為例，用0.1TFA（內(nèi)含6.3 mmol·L-1 DTPA）稀釋成1.25160 ng·µL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列作為標(biāo)準(zhǔn)曲線確定植物組織中Cys、GSH、PC2、PC3和PC4的含量。標(biāo)準(zhǔn)樣品和植物組織的衍生化反應(yīng)相同：即向250 L標(biāo)準(zhǔn)液或植物組織上清液中加入450 L 200 mmol·L-1 HEPPS（內(nèi)含6.3 mmol·L-1 DTPA，pH=8.2）和10 L 25 mmol·L-1 mBBr（100ACN準(zhǔn)確配制），充分混合45 反應(yīng)，30 min后加入300 L 1 mmol&

13、#183;L-1MSA終止反應(yīng)，搖勻轉(zhuǎn)移至Agilent棕色頂空瓶?jī)?nèi)，4 保存，直到HPLC分析測(cè)定。同時(shí)作試劑空白衍生化反應(yīng)，確定試劑空白雜質(zhì)峰。第三步PCs等巰基化合物的測(cè)定：參照Sneller等12和Tang等14的分離方法和條件，稍作改進(jìn)。采用二元的梯度洗脫系統(tǒng)室溫下分離mBBr衍生物。熒光檢測(cè)器條件為：ex（激發(fā)波長(zhǎng)）380 nm，em（發(fā)射波長(zhǎng)）470 nm；流動(dòng)相A為0.1的TFA，流動(dòng)相B為100ACN；流速為0.5 mL·min-1；進(jìn)樣量為50 µL；梯度洗脫程序：12%25B（15 min），25%35B（14 min），35%50%B（21min）；

14、洗柱：100B（5 min）；柱平衡：12B（10 min）和柱后流動(dòng)時(shí)間為5 min。由HP工作站對(duì)峰面積積分，以標(biāo)準(zhǔn)的GSH濃度對(duì)峰面積作標(biāo)準(zhǔn)曲線。參照Sneller等12的方法，將測(cè)得的PCs等巰基化合物的峰面積，帶入相應(yīng)的GSH標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，以外標(biāo)法計(jì)算植物樣品中PCs等巰基化合物的濃度，并按相應(yīng)的衍生效率進(jìn)行校正，表示方法為nmol-SH·g -1（用鮮重表示）。 1.3.2 Cd和Pb的測(cè)定方法植株先用HNO3-HClO4濕灰化消解后，采用原子吸收石墨爐分析Cd和Pb含量（用鮮重表示）。 1.3.3 統(tǒng)計(jì)方法實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行處理（軟件Excel2000）。采用SP

15、SS統(tǒng)計(jì)分析軟件包（windows 10.0）對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，并采用LSD（最小顯著差數(shù)法）進(jìn)行平均數(shù)多重比較。2 結(jié)果與討論2.1 小麥的生長(zhǎng)狀況關(guān)于Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)植物生長(zhǎng)的影響已有大量研究，普遍認(rèn)為兩者對(duì)植物的生長(zhǎng)表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)15-16。本文得出了類似的結(jié)論。生物量是反映植物生長(zhǎng)發(fā)育狀況的一個(gè)重要指標(biāo)。由圖1可見(jiàn)，土壤外源低濃度Cd處理（0.51 mg·kg-1）對(duì)小麥地上部的生物量無(wú)顯著影響，而Cd3 mg·kg-1顯著（P <0.05）降低小麥地上部的生物量，并隨Cd濃度的增加降低作用更明顯。土壤低濃度Pb處理（70210孫琴等：土壤外源Cd和

16、Pb復(fù)合污染對(duì)小麥（Triticum aestivum L.）根系植物絡(luò)合素和谷胱甘肽合成的影響 18350.50.450.4)1- t0.35nalp0.3g(/量0.25物生部0.2上地0.150.10.050不同濃度的Cd和Pb復(fù)合處理/(mgkg-1)圖1 Cd和Pb復(fù)合處理對(duì)小麥地上部生物量的影響 Fig. 1 Effects of combined treatments of Cd and Pb on shoot biomass (fresh weight) of Triticum aestivum Lmg·kg-1）對(duì)小麥的生長(zhǎng)無(wú)顯著影響，而高濃度Pb處理（630 mg

17、·kg-1）對(duì)小麥的生長(zhǎng)表現(xiàn)出一定的抑制作用。土壤高濃度Cd處理（3 mg·kg-1）Pb的加入加重了小麥Cd的毒害，并隨Pb濃度的增加其作用更趨明顯，其地上部生物量低于相應(yīng)的單Cd或單Pb處理。結(jié)果表明，較高濃度的Cd和Pb對(duì)小麥均產(chǎn)生了一定的毒害，且Cd的毒性強(qiáng)于Pb，兩者復(fù)合毒性增強(qiáng)。2.2 小麥體內(nèi)Cd和Pb的吸收和積累圖2和圖3分別顯示了盆栽土培條件下Cd和Pb復(fù)合污染小麥體內(nèi)Cd和Pb的吸收和分布情況。小麥地上部和根系Cd和Pb的含量均隨Cd 和Pb處理濃度的增加而增加，且根系明顯高于地上部。兩者復(fù)合污染下，Cd處理Pb的添加小麥地上部和403530)1- 25

18、gkg20(m/量含15 dC1050不同濃度的 Cd 和 Pb復(fù)合處理/(mgkg-1)圖2 添加Pb對(duì)小麥Cd吸收的影響 (nd:未檢出) Fig. 2 Effects of Pb addition on Cd concentrations in shoots and roots of Triticum aestivum L. nd means not detection6.575.56)4.55-1gkgm(/3.54量含 Pb2.531.520.510不同濃度的Cd和Pb復(fù)合處理/(mgkg-1)圖3 添加Cd對(duì)小麥Pb吸收的影響 (nd:未檢出) Fig. 3 Effects of

19、Cd addition on Pb concentrations in shoots and roots of Triticum aestivum L. nd means not detection根系Cd的含量顯著增加（P<0.05），并隨Pb添加濃度的增加而增加（見(jiàn)圖2），表明Pb促進(jìn)了小麥對(duì)Cd的吸收和積累；Pb處理Cd的添加小麥根內(nèi)Pb的含量顯著增加（P<0.05），但高濃度Cd的增加作用有所降低，而小麥地上部Pb含量隨Cd添加濃度的增加有所降低（見(jiàn)圖3）。表明Cd和Pb在重金屬吸收水平上表現(xiàn)出協(xié)同效應(yīng)，但在體內(nèi)運(yùn)輸和轉(zhuǎn)移方面可能存在一定的拮抗效應(yīng)。本研究條件下發(fā)現(xiàn)的Cd和

20、Pb之間的相互作用與水培實(shí)驗(yàn)結(jié)果略有不同7。本文Cd和Pb濃度是在參考國(guó)家土壤質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上設(shè)定的，Cd和Pb的濃度比非常小，而水培條件下兩者的濃度相當(dāng)，推測(cè)兩種實(shí)驗(yàn)條件下研究結(jié)果的差異可能與介質(zhì)中兩者的濃度比有關(guān)。2.3 小麥根系PCs和GSH的合成情況由表1可見(jiàn)，在Pb處理土壤小麥根內(nèi)未檢出PCs，僅檢出GSH，但GSH并沒(méi)有隨Pb濃度的增加而增加，表明PCs和GSH對(duì)Pb脅迫響應(yīng)不敏感。隨Cd處理濃度（1 mg·kg-1）的增加小麥根內(nèi)PCs顯著（P <0.05）增加，且GSH隨Cd處理濃度的增加也顯著（P <0.05）增加，表明Cd脅迫對(duì)小麥根內(nèi)PCs和GS

21、H產(chǎn)生了明顯的誘導(dǎo)效應(yīng)，兩者對(duì)高濃度Cd響應(yīng)更敏感。復(fù)合污染下，Cd處理Pb的添加提高了小麥根內(nèi)PCs的合成水平，而降低了GSH的合成水平，并隨Pb添加濃度的增加作用更明顯。本研究以小麥地上部生物量的抑制率衡量重金屬毒性，通過(guò)回歸分析顯示, Cd及Cd和Pb復(fù)合污染下小麥根內(nèi)PCs的含量與重金屬毒性之間存在相當(dāng)好的正相關(guān)關(guān)系（見(jiàn)表2），表明PCs可作為土壤環(huán)境Cd及Cd和Pb復(fù)合污染毒性的生化評(píng)價(jià)指標(biāo)。PCs是細(xì)胞質(zhì)中PCs合成酶催化作用的合成產(chǎn)1836 生態(tài)環(huán)境 第17卷第5期（2008年9月）表1 土培條件下Cd和Pb復(fù)合處理小麥根內(nèi)PCs和GSH的含量Table 1 Phytochela

22、tins and glutathione concentrations in roots of Triticum aestivum L. under combined treatments of Cd and Pb in a pot experiment Cd0 Cd0.5 Cd1 Cd3 Cd9 Cd27nd nd 120a 30a 412a 503and nd 130a 351ab 400a 513and nd 136a 381b 471a 593bnd 120 253b 451c 565b 754c557a 853a 900a 1120a 1326a 1402a634a 840a 906

23、a 934a 1040a 1212a657a 803a 823a 880a 1000b 971bc556a 546c 597b 624b 832c 911c注：PCs含量是PC2，PC3和未鑒定的PCs的總和；同一行中標(biāo)有不同小寫字母的數(shù)值表示存在5%差異；nd：未檢出。表2 Cd及Cd和Pb復(fù)合處理下小麥根內(nèi)PCs、GSH的含量與重金屬毒性之間的關(guān)系Table 2 Correlations between phytochelatins, glutathione concentrations in roots of Triticum aestivum L. andmetal toxicity

24、under single Cd treatments and combined treatments of Cd and Pb, respectivelyCd Cd+Pby1=12.389x+45.58 y1=11.637x+68.8690.9505* 0.9272*y2=17.464x+776.6 y2=5.5883x+760.550.8593* 0.2291注：回歸方程中y1，y2與x分別代表PCs含量，GSH含量和重金屬毒性(以小麥地上部生物量的抑制率(%)來(lái)衡量)；標(biāo)注“*”和“*”表示相關(guān)系數(shù)達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著(P=0.05)和極顯著(P =0.01)水平。物，該酶是受重金屬離子激活才表現(xiàn)

25、出活性。隨著PCs合成酶基因被克隆，提出了幾種PCs合成酶的活化模型17-19，普遍認(rèn)為PCs合成酶的N-端含有5個(gè)保守的Cys殘基（其中兩個(gè)相鄰）以及1個(gè)保守的His殘基的活化位點(diǎn)，催化活性來(lái)源于重金屬離子與Cys殘基或His殘基的結(jié)合，由于Cd與巰基（-SH）有很強(qiáng)的親合力，因此Cd對(duì)PCs合成酶的活化效果最明顯，根據(jù)活化位點(diǎn)是否處于飽和狀態(tài)，Cd2+和其它重金屬離子對(duì)PCs合成酶的激活存在協(xié)同、加合和競(jìng)爭(zhēng)效應(yīng)，但至今一直缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。本實(shí)驗(yàn)條件下Cd和Pb復(fù)合污染小麥根內(nèi)PCs的合成響應(yīng)情況和水培實(shí)驗(yàn)的結(jié)果類似7，即兩者共存下PCs的合成增強(qiáng)。從本文研究結(jié)果并結(jié)合前人提出的觀點(diǎn)，C

26、d是PCs合成響應(yīng)的重要誘導(dǎo)因子，Pb對(duì)PCs無(wú)誘導(dǎo)效應(yīng)，而Pb的添加促進(jìn)了Cd的吸收和積累，因而導(dǎo)致微觀分子水平上PCs合成的增強(qiáng)。本文通過(guò)室內(nèi)土培方式進(jìn)一步證明PCs可作為土壤環(huán)境Cd及與其它重金屬?gòu)?fù)合污染的生物標(biāo)記物。事實(shí)上已有人將PCs作為生物標(biāo)記物用來(lái)檢測(cè)現(xiàn)實(shí)環(huán)境重金屬的污染狀況。Gawel等20通過(guò)檢測(cè)加拿大薩德伯里安大略湖邊樹(shù)木葉片PCs含量衡量空氣重金屬的污染狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)暴露于重金屬污染空氣樹(shù)木葉片PCs的合成水平與空氣重金屬的污染狀況保持一致趨勢(shì)。Gawel等21進(jìn)一步通過(guò)檢測(cè)樹(shù)木體內(nèi)PCs的水平評(píng)價(jià)地下水的重金屬污染狀況，結(jié)果表明重金屬污染嚴(yán)重的水域伴隨高水平的PCs?？?/p>

27、見(jiàn)，PCs作為生物標(biāo)記物在重金屬污染環(huán)境（土壤、水、空氣）中具有比較大的應(yīng)用前景。本研究發(fā)現(xiàn)1 mg·kg-1 Cd處理及其和Pb的復(fù)合處理對(duì)小麥的生長(zhǎng)無(wú)顯著影響，但在其根內(nèi)卻檢出PCs，表明此重金屬污染狀況下小麥體內(nèi)Cd的生物有效性處于較高水平，進(jìn)而誘導(dǎo)細(xì)胞質(zhì)中PCs的合成，因此為低濃度Cd污染的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了可能。多種金屬可誘導(dǎo)生物體內(nèi)PCs的合成1，因此利用PCs進(jìn)行環(huán)境重金屬污染監(jiān)測(cè)時(shí)，需要結(jié)合相應(yīng)的化學(xué)分析方法識(shí)別相應(yīng)的重金屬污染物。GSH普遍存在于植物體內(nèi)，可以多種方式參與抵抗重金屬脅迫，如PCs合成的底物1-4、重金屬螯合劑22、抗氧化劑等23-24。Alscher

28、24認(rèn)為，植物體內(nèi)GSH水平的提高不僅與植物對(duì)環(huán)境脅迫的忍耐有關(guān)，而且GSH合成的增強(qiáng)似乎是植物對(duì)環(huán)境脅迫的內(nèi)在響應(yīng)之一，從而為其作為生物標(biāo)記物提供了可能。Sun等7采用水培方式研究提出GSH可作為Cd及Cd和Pb復(fù)合污染的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)土壤單Cd處理小麥根內(nèi)GSH的含量與Cd的毒性存在明顯的正相關(guān)關(guān)系（表2），而Cd和Pb復(fù)合污染下隨Cd毒性的增強(qiáng)小麥根內(nèi)GSH含量明顯降低，并隨Pb添加濃度的增加降低作用更明顯，與小麥體內(nèi)重金屬毒性并不存在明顯的相關(guān)關(guān)系（表2），因此從本研究結(jié)果看GSH并不是一種理想的生化指標(biāo)用于評(píng)價(jià)土壤環(huán)境中Cd及Cd和Pb復(fù)合污染的毒性。3 結(jié)論土壤外源較高濃度C

29、d（327 mg·kg-1）和Pb（630 -1mg·kg）對(duì)小麥產(chǎn)生了一定的毒害，且Cd的毒性強(qiáng)于Pb，兩者復(fù)合污染的毒性增強(qiáng)；Cd和Pb在重金屬吸收水平上表現(xiàn)出協(xié)同作用，但在小麥體內(nèi)可孫琴等：土壤外源Cd和Pb復(fù)合污染對(duì)小麥（Triticum aestivum L.）根系植物絡(luò)合素和谷胱甘肽合成的影響 1837能存在一定的拮抗效應(yīng)；小麥根內(nèi)PCs和GSH對(duì)Pb脅迫不敏感，而對(duì)較高濃度Cd脅迫（127 mg·kg-1）響應(yīng)敏感，隨Cd處理濃度的增加而顯著增加，兩者復(fù)合污染下Cd處理Pb的添加促進(jìn)小麥根內(nèi)PCs的合成，而降低了小麥根內(nèi)GSH的合成水平，Cd及Cd和

30、Pb復(fù)合污染小麥根內(nèi)PCs的含量與重金屬毒性存在明顯的正相關(guān)關(guān)系，結(jié)果進(jìn)一步表明PCs的誘導(dǎo)水平可作為生物標(biāo)記物用于土壤環(huán)境Cd或Cd和Pb復(fù)合污染的生態(tài)毒性評(píng)價(jià)。參考文獻(xiàn)：1 COBBETT C S. Phytochelatin biosynthesis and function in heavy-metaldetoxificationJ. Current Opinion in Plant Biology, 2000, 3: 211-216. 2 JACKON P J, DELHAIZE E, KUSKE C R. Biosynthesis and meta-bolic roles of c

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