卷 期环境科举 沪的叻的叻的叻的吃洲 瓦仟究了 简报 目 与 认 叻的的的叻叻的仍护 镐对作物种子萌发幼苗生长及氧化酶同工酶的影响 刘海亮 崔世民 天津师范大学地理系 李强刘欣彭永康 天津师范大学生物系 摘要本文研究了锅对四种作物的某些影响玉米和西翻戴苗生长受铜抑制明显根内 同工酶谱带比对 照减少 旱萝卜幼苗生长虽也受抑但根内 比对照减少这似乎也与锡害有关关被词锅 过氧化物酶 细胞色素氧化酶 没有变化 沙窝青萝卜和西葫幼苗根内 同工酶谱带也 出 镐是环境中危害最大的重金属污染物之 它通过冶炼 电镀 塑料 给农业生态环境造成严重影响 颜料等工业排 国内外 不少学者川对植 物中镐的吸收累积规律 进行了重点研究 生长 而镐对作物种子萌发 尤其对体内酶的影响报道很少 用不同浓度的镐溶液处理四种作物种子 图了解镐对作物种子萌发 氧化酶同工酶的影响 幼苗 我们 企 幼苗生长及两种 为农业生产上早期检 测福对作物幼苗生长的有害效应及在含镐工 业废水浇灌区选择抗镐作物品种 损失提供依据 材料及样品制备 供试作物品种 黄爆粒 旱萝卜 满的种子各 粒 中 材料与方法 沙窝青萝卜 减少农业 西葫玉米 取上述四种作物健壮饱 分别置于六个大培养皿 再分别加人 的氯化 镐溶液各 作为对照 定各自的发芽率 其中个加人 蒸馏水 在 温箱内恒温培养四天 上述供试材料的胚根各 幼苗高度及主胚根长度 允 用自来水 测 取 蒸馏 水冲洗干净 滤纸吸干 冰箱内预冷的 取液 于冰箱内沉淀 析样品 同工酶的侧定 剪碎至研钵中 迅速研磨成匀浆 加人 磷酸缓冲液提 把匀浆放 其上清液用作酶分 同工酶测定采用聚丙烯酸胺圆盘状凝胶 电泳法切 使用 冰箱内 条件下电泳约 小时 系统 电泳缓冲液 色按照文献 采用的方法 津 结果 发 多功能电泳仪 于 凝胶缓冲 和 同工酶染 两种酶均以岛 双波长薄层层析仪扫描记录实验 二 实 验结果 不同浓度镐溶液对四种作物种子萌 幼苗高度及主胚根生长的影响 经不同浓度镐溶液处理的四种作物种子 萌发率各表现不同 随镐浓度的增加而明显下降 应敏感 玉米与旱萝卜的发芽率 它们对镐害反 其中旱萝卜在 和 时 现在天津市环湖医院
卷 期 发芽受抑明显 西葫和沙窝青萝卜反应比较迟钝 同浓度锡溶液中发芽率变化不大 发芽率变化平缓 它们在不 只有 镐溶液对西葫具有定的刺激作用 图 邪 官己半婆 产絮 并耘喇 福溶液浓度勿 回 司 图 不同浓度铜溶液对作物幼苗主胚根的影响 西胡 沙窝青萝卜 玉米 旱萝卜 灰爪厂亩爪矛丽辐溶液浓度 回 图 不同浓度锡溶液对作物发芽率的影响 西葫 沙窝青萝卜 玉米 旱萝卜 竹图 玉米主胫根在不同浓度铜溶液中的生长状况 福溶液浓度 图 不同浓度镐溶液对作物幼苗高度的影响 西葫 沙窝青萝卜 玉米叭旱萝卜 不同浓度镐溶液对四种作物幼苗高度的 影响也不致 图 旱萝卜反应比较敏感 高越低 沙窝青萝卜 表现为锡浓度越高 玉米和 苗 其中 和 锡溶液对旱萝卜 苗高的抑制作用明显 这与其发芽率的变化 相致 西葫苗高的变化不明显 率的变化基本致 与其发芽 不同浓度铜溶液对四种作物主胚根生长 的影响则不同于上述结果 镐对它们的胚根 伸长抑制效应均十分明显 图 图 不同浓度锅溶液对四种作物胚根过氧 化物酶 测定结果表明 同工酶的影响 玉米和西葫根系中 比对照减少了 经 锡溶液处理的 从图 看出 显示有 条谱带 同工酶谱带数量均 玉米对照样品 而经 锡溶液处理的样品缺 少了 条 另外还新产生了 条 西葫对照样品有 条谱带 的样品有 条 图 显示出 办
盈孟卷 期境科学 缺少 门日曰城日以 井 勺 从川 己 图 镐对玉米主胚根 的影响 图 锡对旱萝卜 门属回目 让 门 照日洲日圈十 西葫 主胚根 和 的影响 图 锡对玉米 和沙窝青萝卜 主胚根 的影晌 明显变化 谱带 旱萝卜 同工酶没有产生 抄窝青萝卜则未能检测出 不同浓度福溶液对四种作物胚根细胞色素氧化酶 同工酶的影响 同工酶对锡害的反应是 萝卜和西葫谱带变化明显 沙窝青 沙窝青萝卜对照 样品有 条谱带 福溶液处理样品只有 条 仇 比对照减少了 条 西葫对 照样品有 条谱带 镐溶液处理的样品有 条 办 比对照缺少 条 巩 旱萝卜的谱带均无明显变化 图 三 实验结果表明 分析与讨论 玉米和 图 不同作物的发芽率 高度和根系生长对锅害的反应不同 幼苗 这结 果可为我们在含锡污染区鉴别锡对作物幼苗 生长的有害效应 供依据 变化反应灵敏的酶 以及选择抗锅作物品种提 同工酶被认为是种对环境条件 当植物受病菌高浓度 幻 刃 盐射线等不良环境因子伤害时 会诱 导产生新的同工酶谱带或使同工酶谱带减 少 同工酶的这种变化被认为是植物对外界 不良环境伤害的 保卫反应 本实验中所 看到的玉米和西葫 同工酶谱带减少现 象也许也是作物对福害的种适应现象 便能使其在锡害条件下生存 以 本工作观察到 玉米胚根和幼苗高度及西葫胚根生长受抑与 的变化存在定的相关性 这结果可 作为生产上鉴定作物抗铜性及抗镐品种筛选 的种生化指标 应该说明的是旱萝卜胚根 和幼苗高度生长虽然对镐害反应敏感 胚根内 物品种间的差异 研究 品 另外 基本无变化 经 产生出条新谱带 但其 也许这是不同作 有关这个问题尚需进步 锡溶液处理的玉米样 同工酶在某些谱带消失的同时 减少而产生的暂时补偿作用 要酶类 还 这可能是由于某些谱带 同工酶是呼吸作用末端氧化的重 到目前为止 还未见到作物根系内 下转第 页
卷 期环境 科 学 气率下降至 并 下降至 多 换言之 而引人六价的体系产气率 当两个厌氧体系受到 相同程度的抑制 产气下降率均为 外 时 引人三价铬离子的体系比引人六价铬体系中 的有机酸含量要高得多 和 分别为 这说明虽然引人六价或三价 铬都会对产甲烷菌产生抑制作用 积累大量的有机酸 制了产甲烷菌 因而 高 重 使体系中 但六价铬的引人不仅抑 而且还严重地抑制了产酸菌 表现出厌氧体系中有机酸浓度并不很 但受到的抑制比引人三价铬的体系更严 从表 中还看到 仅有机酸总量增加 随着抑制程度加重 受抑制的厌氧体系不 而且出现了丁酸和戊酸 高碳酸的比例加大 庆氧消化污泥对铬承受情况 厌氧体系中污泥量 微生物数量 不同 加人相同浓度的金属离子引起抑制的程度也 不同 来表示 以单位污泥干重对铬离子的承受情况 不同厌氧体系才有相对可比性 表 列出了四个反应器中污泥量及污泥对加人铬 离子的负荷 比例低于 作用 日加人铬量与厌氧污泥干重的 多 时 外! # 时 无抑制 有明显抑 制作用 ;0 4 并 ( 24 0 N / k V S ) 以上就产生 较强的抑制作用六价铬的毒性比三价铬大 日加人量为污泥干重的 0 04 多 (45 k v ) 时 无抑制作用 ; 达到 0 0% 外 ( 11 - N /k v ) 时有轻微的抑制作用 ; 达到 0 2 沁 时有较强的抑制作用 三 结 论 1 三价铬加入浓度越高对厌氧体系产生 的不良影响就越大 为维持厌氧体系正常运 行三价铬的日加人浓度应低于 20 / L 加 人量为 36 72 /L 时产生轻度抑制作用 ; 超过 140 / L 就会产生严重的抑制作用 大 2 六价铬对厌氧体系的毒性比三价铬 维持厌氧体系正常运行允许的六价铬日 加人浓度应低于 14 5 /L 3 保持厌氧消化液中溶解态铬离子浓度 低于 1 0 / L 可维持厌氧体系正常运转 4 维持厌氧体系正常运行所允许的三价 铬和六价铬的日加人量与污泥干重之比分别为低于 0 1 外和 04 多 J I 参考文献 A x K z K : E 夕 T c 人 口君夕乙 z 圃田 几 L 赖和等酸酵工学会瑟 ( 日 ) T 收稿日期 : 9 9 1 年 4 月 5 日 ) N / 上接第 31 页 ) c D 同工酶的变化与作物镐害之间关系的 报道但在四种作物种子经不同浓度镐处理 后在些作物幼苗 ( 沙窝青萝卜西葫 ) 胚根内 C O D 的变化是明显可见的因此似乎 C O D 的变化与作物镐害之间也存在某些关 系 致谢 张玉荣绘图 I 陈锉荣等 环境科学 走 2 陈涛等 环境科学 参考文献 谨表谢煮 [ 3 ] 口 LL ṛl L 份 ṙ 1 J 通 口 9 { { { { [ 1 2 ] 辽宁林业土壤研究所环境污染与生物净化 70 76 页科学出版社年 董克虞等环境科学双 3) 吕春元环境科学双 2 ) 董克虞等环境科学 沈其益等植物学报 彭永康等植物学通报 彭永康等华北农学 报 彭水康等环境科学学报 息 1 v z z 收稿日期 : 1991 年月 30 日 ) 第
L ; w H x J F c x 月 U 摊 N JI N G K E X U E V 12 N 6 24 入 从 J E 之 5 孙 Z + A 1 3 + 0 0 主 k P c w 5 I 1 5 C 口 c c Z+ w b z w H b (M O ) 卜 j 了 C Z + 王 v 击 恤 - I 1 5 v b - 十 刀 b v c 卜 z w z c k 之五 c c k 东 T 叉 C 帕 1 5 雌 3 w c v b x C v c O b v b w 主 w z 翻倪 夕 乡 咨 P P P x ( O D Z 邢 C c 护 b 多 ) z P b : 之 亡 P! 叭 cp A PP bw 电 b v c O D z b c k T x x K : w b v T : 0 1 P 吕 万 ; ( C O D ) z v 二 户 - 盆 z w 尺 P : x - b C b c b w P v 汽 v k P H 9 K : 1 0 : j z 三 : k E 曰 * 益 C A S 二 x A k 石 冲 D 口 人 口助 5 G 至 E v H E - : 了 c : c c 1 33 R b 益 T 5 I F E x 全 E v E - 9 H b I L C c E : S c 五 ) : C 汤 28 B q v v 吕 五 室 c 50 1 1 P G B O 7 40 1 ( N C R M P R C ) w v I v 丁 j P b x c w P 王助 I c 卜 k P w b 9 7 2 7 % T x 叨 w 了 k w w D P 且 挂 1 5 c P T I 亡 w 五 w 丫 k w w w x E 仍 c ) x 24 w b 7 5 % 上 伦 9 6 v x P 9 6 w b 8 9% T L C 5 0 昭 w 48 96 w b 0 43% 0 19% 印 v T I :! ] 冬 w w 3 x 丫 k w w 五 仁义 q 主 功 5 I b D P b 二 K : ; c q x c ; P 5 0 11 K : I k w : D 户人月 S ; 冬 叮仍 移叮 庄盯万 C z E C 口 0 0 S G 电 吐了山 10 功 (D G I v 10 S 王 b 了 S C b D 口 10 0 丫 V w 份 S v S 让王行 E 令 C 五 Z P 五 萝 31 B C 几 1 0 J E C U v) 36 么 C E 了