桐花樹幼苗葉片生理生態(tài)指標對氣態(tài)汞脅迫的響應

袁俊，丁振華

廈門大學 環(huán)境與生態(tài)學院，廈門 361100

?

桐花樹幼苗葉片生理生態(tài)指標對氣態(tài)汞脅迫的響應

袁俊，丁振華

廈門大學 環(huán)境與生態(tài)學院，廈門 361100

桐花樹是我國主要的廣布種紅樹植物，具有泌鹽性。通過脅迫實驗，研究桐花樹幼苗葉片生理生態(tài)指標對氣態(tài)單質(zhì)汞(Hg0)脅迫的響應，以期了解紅樹植物吸收和富集氣態(tài)汞的機制。結(jié)果表明：氣態(tài)汞脅迫造成桐花樹葉片可溶性糖含量、過氧化物酶(POD)活性下降；而丙二醛(MDA)、脯氨酸、超氧化物歧化酶(SOD)等指標上升；葉綠素含量、過氧化氫酶(CAT)活性出現(xiàn)先升高后降低的趨勢，還原型谷胱甘肽(GSH)含量則先降低后升高?？傊?，雖然Hg0脅迫可增加桐花樹幼苗葉的膜質(zhì)過氧化程度，影響其生理代謝活動，但其葉片可通過調(diào)節(jié)抗氧化酶活性及還原型谷胱甘肽含量來提高自身抗氧化能力，進而提高對Hg0的抗性。

氣態(tài)單質(zhì)汞；桐花樹；生理指標；抗性

紅樹林濕地生態(tài)系統(tǒng)處于海陸交界帶，可為水生生物和鳥類提供棲息場所和豐富的食物來源。但是近年來隨著沿海經(jīng)濟的迅速發(fā)展，大量污染物排入紅樹林區(qū)，造成嚴重的環(huán)境污染問題。紅樹林濕地沉積物中汞含量較高[1]，紅樹植物對重金屬汞具有較高的吸收富集能力，在潮汐和海水浸泡的作用下，紅樹植物的殘體又可分解釋放汞進入濕地環(huán)境中。而且濕地環(huán)境中含有較多的硫，汞易與硫結(jié)合形成絡合物。特殊的生境使紅樹林沉積物成為Hg的源和匯[2-3]。無論紅樹植物成林還是幼苗，紅樹植物葉中汞含量都相對較高[4]，且隨著葉片的生長，紅樹植物幼葉到成熟葉中的Hg含量也逐步增加[5-6]。目前，對濕地汞污染修復的研究主要圍繞濕地汞的地球化學特征，紅樹植物對離子汞的耐性及其機制，濕地無機汞與有機汞的轉(zhuǎn)化及其在食物鏈中的傳遞等方面。但對單質(zhì)氣態(tài)汞脅迫耐汞機制還缺乏研究。

桐花樹(Aegiceras corniculatum)，是我國廣布型紅樹植物，是泌鹽紅樹植物的典型代表，并具有一定的重金屬抗性。本文利用通量箱，對紅樹植物桐花樹進行飽和氣態(tài)Hg0脅迫，以期地揭示紅樹植物葉片富集大氣汞的機理，為汞污染的植物生理學監(jiān)測及紅樹林生態(tài)系統(tǒng)的修復、保護提供科學依據(jù)和實踐依據(jù)。

1 材料與方法 (Materials and methods)

1.1 儀器與試劑

藥品：單質(zhì)汞(Hg0)；乙醇(AR)；丙酮(AR)；三氯乙酸等均為國產(chǎn)分析純試劑(綠茵試劑玻儀有限公司)。

儀器：Milli-Q超純水系統(tǒng)(Millipore美國密理博公司)；DK-450B電熱恒溫水浴鍋(上海森信實驗儀器有限公司)；Nanodrop 2000分光光度計(美國賽默飛公司)；Hettich220R離心機(Hettich德國赫提馳公司)；BS110S電子分析天平(北京塞多利斯有限公司)。

1.2 試驗設計

挑選采自野外的株高約20～30 cm，4～5對葉，且生活力強，無病蟲害，大小相近的桐花樹(Aegiceras corniculatum)幼苗沙培復壯1周(室溫約25 ℃)，準備實驗。

復壯后，幼苗用自來水沖洗干凈并用超純水沖洗3遍后，將其置于盛有1/4 Hogland營養(yǎng)液的燒杯中，并使幼苗地下部分(根)與莖葉用玻璃板隔開。將盛有液態(tài)單質(zhì)汞的培養(yǎng)皿置入封閉通量箱(通量箱的兩側(cè)各有一個直徑0.8 cm的小孔)中，自然達到飽和。對桐花樹進行飽和態(tài)Hg0脅迫處理。同時設未放置Hg0的對照組。試驗完全采用隨機設計，對照組和脅迫組分別設3個平行樣，每個平行實驗設置6株苗。

圖1 實驗裝置圖Fig. 1 Experimental facility

參照陳建勛和王曉峰[7]的混合液法測定葉綠素含量；利用蒽酮比色法[8]測定還原糖含量；采用硫代巴比妥酸法[8]測定MDA含量；利用磺基水楊酸法測定脯氨酸含量；采用氮藍四唑法[9]測定超氧化物歧化酶(SOD)活性；依據(jù)愈創(chuàng)木酚法[10]測得過氧化物酶(POD)活性的測定；利用紫外吸收法[11]測得過氧化氫酶(CAT)活性；利用二硫二硝基苯甲酸(DTNB)顯色法[12]測得還原型谷胱甘肽(GSH)的含量，均重復測定3次，結(jié)果取平均值。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗中結(jié)果均為3個重復處理的平均數(shù)，采用SPSS軟件對數(shù)據(jù)結(jié)果進行單因素方差分析：P>0.05，差異顯著；P<0.05，差異不顯著。采用SigmaPlot10.0軟件進行圖表制作。

圖2 氣態(tài)單質(zhì)汞對桐花樹葉綠素含量的影響Fig. 2 Effect of Hg0 on chlorophyll content of Aegiceras corniculatum

圖3 氣態(tài)單質(zhì)汞對桐花樹葉片丙二醛含量的影響Fig. 3 Effect of Hg0 on MDA contents of leaves in Aegiceras corniculatum

圖4 氣態(tài)單質(zhì)汞對桐花樹葉片可溶性糖含量的影響Fig. 4 Effect of Hg0 on soluble sugars contents of leaves in Aegiceras corniculatum

2 結(jié)果(Results)

2.1 Hg0脅迫對桐花樹幼苗葉綠素含量的影響

氣態(tài)單質(zhì)汞對桐花樹幼苗葉片葉綠素含量的影響見圖2，脅迫組葉綠素a、b及總?cè)~綠素含量隨脅迫時間的延長，都呈現(xiàn)先上升又下降的趨勢，第4天葉綠素a含量為0.86 mg·g-1，葉綠素b含量為0.25 mg·g-1，總?cè)~綠素含量為1.13 mg·g-1，都顯著高于相應其他脅迫時間的含量(P<0.05)。脅迫組葉綠素a、b及總?cè)~綠素的最高值均遲于相應對照組出現(xiàn)。

2.2 Hg0脅迫對桐花樹幼苗葉丙二醛含量的影響

隨著時間的延長，MDA含量變化呈現(xiàn)如圖3所示的變化趨勢，即先增加后下降。脅迫組和對照組的MDA含量同時在第1天出現(xiàn)最低。但脅迫組MDA含量最高值早于對照組最高值出現(xiàn)。脅迫組第1天時的MDA含量顯著低于其他各天MDA的含量(P<0.05)。脅迫組第2天的MDA含量最高，為22 μmol·g-1，比此時對照組MDA含量高了18%。第5天時，脅迫組的MDA含量顯著高于對照組(P<0.05)。

2.3 Hg0脅迫對桐花樹幼苗葉可溶性糖含量的影響

氣態(tài)單質(zhì)汞脅迫下，脅迫組與對照組桐花樹幼苗成熟葉片的可溶性糖含量變化如圖4所示，均呈現(xiàn)先降低后升高又降低的趨勢。相應時間脅迫組和對照組的可溶性糖含量差異不顯著(P>0.05)。處理第1天時，脅迫組和對照組可溶性還原糖的含量最高，但脅迫組可溶性糖的含量低于對照組。

圖5 氣態(tài)單質(zhì)汞對桐花樹葉片脯氨酸含量的影響Fig. 5 Effect of Hg0 on froline contents of leaves in Aegiceras corniculatum

2.4 Hg0脅迫對桐花樹幼苗葉脯氨酸含量的影響

氣態(tài)單質(zhì)汞脅迫對桐花樹葉片脯氨酸含量的影響如圖5所示，呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。脅迫組第1天脯氨酸的含量最高，為57 μg·g-1，顯著高于其余各天的脯氨酸含量(P<0.05)。第3天的脯氨酸含量顯著低于其余各天的含量(P<0.05)，但顯著高于此時對照組脯氨酸的含量(P<0.05)。第4天和第5天脅迫組脯氨酸含量顯著低于對照組(P<0.05)。

2.5 Hg0脅迫對桐花樹幼苗葉抗氧化能力的影響

由圖6可知，相應時間的脅迫組與對照組GSH含量差異不顯著(P>0.05)。脅迫組和對照組都在第2天時出現(xiàn)最低值，但此時脅迫組GSH含量比對照組的GSH含量低了46%。脅迫組第4天GSH含量最高，為105 μmol·g-1，顯著高于第2、3、5天的含量(P<0.05)，但比對照組GSH含量最高值低了30%。

抗氧化酶活性變化呈現(xiàn)出與GSH含量不同的趨勢(圖6)。脅迫組CAT活性隨脅迫時間的延長，呈現(xiàn)先上升又下降，之后上升，最后下降的趨勢。脅迫組第2天CAT活性為17 U·g-1·min-1，顯著高于其余各天CAT活性(P<0.05)，且比此時對照組CAT活性高了20%，但差異并不顯著(P>0.05)。

脅迫組和對照組POD活性隨脅迫時間的延長，均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(圖6)。兩者峰值出現(xiàn)時間不同：脅迫組第4天POD活性最高，但比此時對照組POD活性低了48%；對照組在第3天時POD活性最高，顯著高于脅迫組POD活性(P<0.05)。

脅迫組與對照組SOD活性均隨時間的延長，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。與相應POD活性變化趨勢相似(圖6)。脅迫組第3天POD活性為55 748 U·g-1，顯著高于其余各天及此時對照組的SOD活性(P<0.05)。第2天時脅迫組SOD活性最低，比此時對照組SOD活性低了63%，但差異不顯著(P>0.05)。

3 討論(Discussion)

葉綠素是葉綠體的重要組成部分，是植物進行光合作用的主要載體，其含量的變化直接影響植物的光合作用、呼吸作用等過程，可以表征光合作用能力的大小及植物受脅迫下組織和器官抗逆性能力的強弱[13]。汞脅迫可加速葉綠素的分解，改變?nèi)~綠素合酶的構型，從而導致葉綠素含量的降低。本研究中，脅迫組葉綠素a、b及總?cè)~綠素含量的最高值出現(xiàn)在第4天，遲于對照組的最高值，可能是因為汞脅迫下，脅迫組桐花樹幼苗葉片遭受更大程度的損傷，植物通過加強光合作用來增強機體對汞的抗性[14]。脅迫4 d之后，機體內(nèi)活性氧自由基積累過多，胞內(nèi)葉綠體膜系統(tǒng)遭到破壞，葉綠體內(nèi)某些酶的合成受阻[15]，最終造成桐花樹幼苗葉綠素含量的降低。對照組1～5 d的葉綠素a、b及總?cè)~綠素含量有所不同，是因為本研究中通量箱的使用，一方面可為脅迫組桐花樹幼苗創(chuàng)造飽和態(tài)氣態(tài)單質(zhì)汞脅迫的環(huán)境，另一方面限制了對照組幼苗與大氣的自由交換。故使對照組葉綠素含量出現(xiàn)波動情況。對照組以下生理指標出現(xiàn)類似情況。

圖6 氣態(tài)單質(zhì)汞對桐花樹葉片抗氧化酶活性和還原型谷胱甘肽含量的影響Fig. 6 Effect of Hg0 on antioxidase activities and GSH contents of leaves in Aegiceras corniculatum

可溶性糖是植物體內(nèi)一種重要的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，不良環(huán)境下，植物體內(nèi)可溶性糖會發(fā)生顯著變化[16-18]，以穩(wěn)定細胞膜和原生質(zhì)膠體[19]。脯氨酸是水溶性最大的氨基酸，正常條件下，植物體內(nèi)脯氨酸含量很低。在受逆境脅迫后，其含量可明顯增加[20-23]，以防止體內(nèi)水分過分丟失。本研究中，脅迫1～3 d，脅迫組脯氨酸、可溶性糖含量呈現(xiàn)下降趨勢，表明短時間Hg0脅迫可造成植物體內(nèi)滲透壓的改變，植物通過降低脯氨酸、可溶性糖含量來維持其體內(nèi)細胞膜滲透壓的穩(wěn)定。

致謝：成文過程中驚聞傅家謨院士因病去世的噩耗，甚感悲切。筆者在中國科學院地球化學研究所求學及工作期間，經(jīng)常遇到傅先生，聆聽傅先生的教誨，受益匪淺，謹以此文紀念傅家謨院士，愿先生千古！

[1] 丁振華, 劉金鈴, 李柳強, 等. 中國主要紅樹林濕地沉積物中汞的分布特征[J]. 環(huán)境科學, 2009, 20(8): 2210-2215

Ding Z H, Liu J L, Li L Q, et al. Distribution of mercury in surficial sediments from main mangrove wetlands of China [J]. Environmental Science, 2009, 20(8): 2210-2215 (in Chinese)

[2] Lindqvist O, Johansson K, Bringmark L, et al. Mercury in the Swedish environment-recent research on causes, consequences and corrective methods [J]. Water, Air and Soil Pollution, 1991, 55(1): 1-261

[3] 丁振華, 劉金鈴, 李柳強, 等. 中國主要紅樹林中汞含量特征與沉積物汞形態(tài)之間的關系[J]. 環(huán)境科學 2010(9): 2234-2239

Ding Z H, Liu J L, Li L Q, et al. Distribution of Hg in mangrove plants and correlation with Hg speciation in sediments [J]. Environmental Science, 2010(9): 2234-2239 (in Chinese)

[4] 梁英, 劉錫堯, 袁東星, 等. 九龍江口紅樹林區(qū)秋茄植物組織中總汞的分布特征[J]. 海洋湖沼通報, 2011(3): 84-88

Ling Y, Liu X Y, Yuan D X, et al. Characteristics of total mercury in different Kandelia candel tissues of Fugong Mangrove Forest Reserve at estuary of Jiulongjiang [J]. Transactions of Oceanology and Limnology, 2011(3): 84-88 (in Chinese)

[5] 康麗鋒. 紅樹植物秋茄與汞污染土壤相互作用研究[D]. 廈門: 廈門大學, 2009

Kang L F. The interaction between mangrove plant (Kandelia candel ) and soil polluted by mercury [D]. Xiamen: Xiamen University, 2009

[6] Ding Z H, Wu H, Liu J L. Distribution of Hg in mangrove trees and its implication for Hg enrichment in the mangrove ecosystem [J]. Applied Geochemistry, 2011, 26: 205-212

[7] 陳建勛, 王曉峰. 植物生理學實驗指導[M]. 廣州: 華南理工大學出版社, 2002: 35-36

[8] 孔祥生, 易現(xiàn)峰. 植物生理學實驗技術[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2008: 257-261

[9] 李合生. 植物生理生化實驗原理和技術[M]. 北京: 高等教育出版社, 2000: 167-168

[10] 劉祖祺, 張石城. 植物抗性生理學[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 1994: 371-372.

[11] 劉萍, 李明軍. 植物植物生理學實驗技術[M]. 北京: 科學出版社, 2007: 128-129

[12] 黃愛纓, 吳珍齡. 水稻谷胱甘肽過氧化物酶的測定法[J]. 西南農(nóng)業(yè)大學學報, 1999, 21(4): 324-327

Hu A Y, Wu Z L. Determination of glutathione peroxidase in rice seedlings [J]. Journal of Southwest Agricultural University, 1999, 21(4): 324-327 (in Chinese)

[13] 呂廷良, 孫明高, 宋尚文, 等. 鹽、旱及其交叉脅迫對紫荊幼苗凈光合速率及其葉綠素含量的影響[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學學報：自然科學版, 2010, 41(2): 191-195

Lv Y L, Sun M G, Song S W, et al. Study on photosynthesis characteristics of Cercis chinensis Bunge under drought and salt stress [J]. Journal of Shandong Agricultural University: Natural Science, 2010, 41(2): 191-195 (in Chinese)

[14] 袁彥婷. 脅迫條件下紅樹植物葉片汞釋放及汞對紅樹植物生理生態(tài)的影響[D]. 廈門: 廈門大學, 2011

Yan Y T. Flux of atmospheric mercury of mangrove leaves under mercury stress and impacts of mercury stress on mangrove ecophysiology [D]. Xiamen: Xiamen University, 2011

[15] 趙鴻彬, 張正斌, 徐萍, 等. HgCl2脅迫對小麥幼苗水分利用效率和葉綠素含量的影響[J]. 西北植物學報, 2007, 27(12): 2478-2483

Zhao H B, Zhang Z B, Xu P, et al. Water use efficiency and chlorophyⅡ content of wheat seedlings under the inhibition of HgCl2[J]. Acta Botanica Boreale-Occidentalia Sinica, 2007, 27(12): 2478-2483 (in Chinese)

[16] 倪郁, 郭彥軍, 呂俊, 等. 水分脅迫下豆科牧草的生理生化變化[J]. 土壤通報, 2004, 35(3): 275-278

Ni Y, Guo Y J, Lv J, et al. Physiological-biological changes of legumes under drought stress [J]. Chinese Journal of Soil Science, 2004, 35(3): 275-278 (in Chinese)

[17] Liu F R, Chen H Y, Liu Y, et al. Changes in solute content of different tomato genotypes under salt stress [J]. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 2004, 30(1): 99-104

[18] Yang S C, Li Y B, Lin P. Change of leaf caloric value from Avicennia marina and Aegiceras corniculatum mangrove plants under cold stress [J]. Journal of Oceanography in Taiwan Strait, 2003, 22(1): 46-52

[19] 趙宇飛, 沙文沛, 任詩語, 等. 鉛脅迫對小葉黃楊幼苗生理生化指標的影響[J]. 貴州農(nóng)業(yè)科學, 2014, 42(9):68-71

Zhao Y F, Sha W P, Ren S Y, et al. Effects of lead stress on physiological and biochemical characteristics of Buxus harlandi seedlings [J]. Guizhou Agricultural Sciences, 2014, 42(9): 68-71 (in Chinese)

[20] 王紅梅, 包維楷, 李芳蘭. 不同干旱脅迫強度下白刺花幼苗葉片的生理生化反應[J]. 應用與環(huán)境生物學報, 2008, 14(6): 757-762

Wang H M, Bao W K, Li F L. Physiological and biochemical responses of Sophora davidii seedlings leaves to different water stresses [J]. Chinese Journal of Applied and Environmental Biology, 2008, 14(6): 757-762 (in Chinese)

[21] 段九菊, 郭世榮, 樊懷福, 等. 鹽脅迫對黃瓜幼苗根系脯氨酸和多胺代謝的影響[J]. 西北植物學報, 2006, 26(12): 2486-2492

Duan J J, Guo S R, Fan H F, et al. Effects of salt stress on proline and polyamine metabolisms in the roots of cucumber seedlings [J]. Acta Botanica Boreale Occidentalia Sinica, 2006, 26(12): 2486-2492 (in Chinese)

[22] 韓曉燕, 別之龍. 不同溫度處理對嫁接黃瓜幼苗生理特性的影響[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報, 2008, 24 (S2): 220-224

Han X Y, Bie Z L. Effects of different temperatures on the physiological characteristics of grafted cucumber seedlings [J]. Transactions of the CSAE, 2008, 24(S2): 220-224 (in Chinese)

[23] 王萍, 張興旭, 趙曉靜, 等. 重金屬脅迫對醉馬草生長及生理生化指標的影響[J]. 草業(yè)科學, 2014, 31(6): 1080-1086

Wang P, Zhang X X, Zhao X J, et al. Effects of three metal irons on growth and physio-biochemical response of Achnatherum inebrians [J]. Pratacultural Science, 2014, 31(6): 1080-1086 (in Chinese)

[24] Sun H P, Li L, Wang X , et al. Ascorbate-glutathione cycle of mitochondria in osmoprimed soybean cotyledons in response to imbibitional chilling injury [J]. Journal of Plant Physiology, 2011, 168(3): 226-232

[25] 劉建新, 趙國林, 王毅民. Cd、Zn復合脅迫對玉米幼苗膜脂過氧化和抗氧化酶系統(tǒng)的影響[J]. 農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報, 2006, 25 (1): 54-58

Liu J X, Zhao G L, Wang Y M. Effects of Cd and Zn combined stress on membrane lipid peroxidation and antioxidant enzyme system of maize seedlings [J]. Journal of Agro-Environment Science, 2006, 25 (1): 54-58 (in Chinese)

[26] Graham-Evans B, Tchounwou P B, Cohly H P. Cytotoxicity and proliferation studies with arsenic in established human cell lines: Keratinocytes, melanocytes, dendritic cells, dermal fibroblasts, microvascular endothethial cells, monocytes and T-cells [J]. International Journal of Molecular Sciences, 2003, 4: 13-21

[27] 韓陽, 吳斌, 李珍珍. 谷胱甘肽對老化小麥種子影響的研究[J]. 遼寧大學學報：自然科學版, 2002, 29(3): 275-278

Han Y, Wu B, Li Z Z. Effects of glutathione on aging wheat seeds [J]. Journal of Liaoning University: Natural Sciences Edition, 2002, 29(3): 275-278 (in Chinese)

[28] Nehnevajova E, Lyubenova L, Herzig R, et al. Metal accumulation and response of antioxidant enzymes in seedlings and adult sunflower mutants with improved metal removal traits on a metal-contaminated soil [J]. Environmental and Experimental Botany, 2012, 76: 39-48

[29] Zhao S Z, Wang S J, Zhi M Y. Biological detection and analysis of mercury toxicity to alfalfa (Medicago sativa) plants [J]. Chemosphere, 2008, 70(8): 1500-1509

[30] 張宗申, 利容千, 王建波. 草酸處理對熱脅迫下辣椒葉片膜透性和鈣分布的影響[J]. 植物生理學報, 2001, 27(2): 109-113

Zhang Z S, Li R Q, Wang J B. Effects of oxalate treatment on the membrane permeability and calcium distribution in pepper leaves under heat stress [J]. Acta Phytophysiologica Sinica, 2001, 27(2): 109-113 (in Chinese)

[31] 閆慧芳, 毛培勝, 夏方山. 植物抗氧化劑谷胱甘肽研究進展[J]. 草地學報, 2013, 21(3): 429-434

Yan H F, Mao P S, Xia F S. Research progress in plant antioxidant glutathione [J]. Acta Agrectir Sinica, 2013, 21(3): 429-434 (in Chinese)

[32] Rausch T, Gromes R, Liedschulte V, et al. Novel insight into the regulation of GSH biosynthesis in higher plants [J]. Plant Biology, 2007, 9(5): 565-572

[33] 劉素純, 蕭浪濤, 廖柏寒, 等. 鉛脅迫對黃瓜幼苗抗氧化酶活性及同工酶的影響[J]. 應用生態(tài)學報, 2006, 17(2): 300-304

Liu S C, Xiao L T, Liao B H, et al. Effects of lead stress on anti-oxidative enzyme activities and isoenzymes in cucumber seedlings [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2006, 17(2): 300-304 (in Chinese)

[34] 周化斌, 徐根娣, 劉鵬, 等. 大豆種子萌發(fā)中過氧化物酶同工酶的動態(tài)研究[J]. 種子, 2002, 20(1): 9-13

Zhou H B, Xu G D, Liu P, et al. Developments of peroxidase isozymes during seed germination of soybean [J]. Seed, 2002, 20(1): 9-13 (in Chinese)

[35] 黃化剛, 李廷軒, 楊肖娥, 等. 植物對鉛脅迫的耐性及其解毒機制研究進展[J]. 應用生態(tài)學報, 2009, 20(3): 696-704

Huang H G, Li Y X, Yang X E, et al. Research advances in plant lead tolerance and detoxification mechanism [J]. Chinese Journal of Applied Ecology, 2009, 20(3): 696-704 (in Chinese)

[36] 徐勤松, 施國新, 顧龔平, 等. 不同濃度 Hg2+對睡蓮的毒害影響的研究[J]. 西北植物學報, 2000, 20(5): 784-789

Xu Q S, Shi G X, Gu G P, et al. Study of toxic effect onNymphaea tetragona Georgi [J]. Acta Botanica Boreale-Occidentalia Sinica, 2000, 20(5): 784-789 (in Chinese)

[37] 項錫娜, 陳泰豪, 吳月燕, 等. 鹽脅迫對紅葉石楠“魯班”生理生化特性及葉片顯微結(jié)構的影響[J]. 植物生理學報, 2014, 50(7): 917-924

Xiang X N, Chen T H, Wu Y Y, et al. Effects of salt stress on physio-biochemical characteristics and leaf of microstructure in Photinia glabra ‘Rubens’ seedlings [J]. Plant Physiology Journal, 2014, 50(7): 917-924 (in Chinese)

◆

Physiological Response ofAegicerascorniculatumLeaves to Hg0Stress

Yuan Jun, Ding Zhenghua*

College of the Environment and Ecology, Xiamen University, Xiamen 361100, China

Received 27 November 2015 accepted 6 January 2016

As one of the main widespread mangrove plants in China, Aegiceras corniculatum can tolerate salt by excreting salt. Mangroves are facing more and more serious heavy metal pollution, especially the mercury contamination. To investigate the mechanism of mercury absorption and tolerance of mangrove, stress experiments were conducted with Aegiceras corniculatum seedlings under Hg0stress. In this experiment, physiological characteristics such as the contents of chlorophyll, soluble sugars, malondialdehyde (MDA), proline (Pro), and reduced glutathione (GSH), activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POD) and catalase (CAT) of Aegiceras corniculatum seedlings’ leaves were measured. Results showed as follows: the content of soluble sugars and the activity of POD gradually decreased under Hg0stress; while MDA content，Pro content and SOD activity significantly increased; the chlorophyll content and CAT activity increased firstly and then decreased, and on the contrary, the content of GSH decreased initially and then increased. The findings from above study demonstrate that although Hg0tress can lead to damage of metabolism by causing membrane lipid peroxidation in seedlings’ leaves, but the seedlings could change activities of the antioxidative enzymes and the content of GSH to enhance the antioxidant abilities, and then strengthen organism resistance to mercury.

Hg0; Aegiceras corniculatum; physiological characteristics; resistance

10.7524/AJE.1673-5897.20151127003

國家自然科學基金(No. 41176090)

袁俊(1990-)，女，碩士研究生，研究方向為環(huán)境生態(tài)學和汞的生物地球化學，E-mail: yuanjun519@126.com

*通訊作者(Corresponding author)， E-mail: dzh@xmu.edu.cn

2015-11-27 錄用日期：2016-1-6

1673-5897(2016)2-216-07

X171.5

A

簡介：丁振華(1966-)，男，博士，教授，研究方向為生態(tài)學污染和生物地球化學。

袁俊, 丁振華. 桐花樹幼苗葉片生理生態(tài)指標對氣態(tài)汞脅迫的響應[J]. 生態(tài)毒理學報，2016, 11(2): 216-222

Yuan J, Ding Z H. Physiological response of Aegiceras corniculatum leaves to Hg0stress [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2016, 11(2): 216-222 (in Chinese)