二月蘭對(duì)銅污染的耐受與富集分析

姜?jiǎng)傩校?劉一博， 李威， 鄭思， 明鳳，*

二月蘭對(duì)銅污染的耐受與富集分析

姜?jiǎng)傩??， 劉一博2?， 李威1， 鄭思2， 明鳳1，*

（1.上海師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，上海 200234； 2.上海中學(xué)，上海 200237）

為探究十字花科植物二月蘭對(duì)土壤中銅離子的吸收和耐受性，采用不同濃度的硫酸銅溶液對(duì)其種子萌發(fā)階段和生長(zhǎng)階段進(jìn)行處理，測(cè)定了二月蘭的生理指標(biāo).結(jié)果表明：銅離子溶液處理15 d后會(huì)對(duì)二月蘭的萌發(fā)率產(chǎn)生影響.當(dāng)銅離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35，100 mg?kg-1時(shí)，均能促進(jìn)二月蘭種子的萌發(fā)，而400 mg?kg-1處理組則導(dǎo)致萌發(fā)率顯著下降，發(fā)芽率僅為對(duì)照組的41％；土壤栽培處理，35，100 mg?kg-1均能促進(jìn)二月蘭生長(zhǎng)，而400 mg?kg-1處理組則導(dǎo)致生長(zhǎng)幅度減小，葉片數(shù)量和株高也顯著少于前兩組實(shí)驗(yàn).同時(shí)，400 mg?kg-1處理組導(dǎo)致超氧化物歧化酶（SOD）和過(guò)氧化物酶（POD）的活性提高，銅離子對(duì)二月蘭造成一定生長(zhǎng)脅迫.銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)分別為0.56和0.52，說(shuō)明二月蘭對(duì)銅離子的富集能力表現(xiàn)優(yōu)良，尚未造成毒害.進(jìn)一步分析銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)，外源施加銅離子，導(dǎo)致體內(nèi)基因表達(dá)量相對(duì)于對(duì)照組顯著降低. 本研究揭示了二月蘭對(duì)于土壤中銅離子污染具有吸收和富集作用，為治理土壤中銅離子污染提供了理論依據(jù)，并證明二月蘭可作為優(yōu)良的富集植物.

二月蘭； 銅離子脅迫； 富集； 生理指標(biāo)分析

0 引 言

2014年國(guó)家環(huán)保部與國(guó)土資源部發(fā)布信息顯示，我國(guó)的土壤無(wú)機(jī)污染物超標(biāo)達(dá)82.8％，其中銅離子污染占比2.1％［1］.據(jù)調(diào)查，長(zhǎng)三角地區(qū)超過(guò)10％的農(nóng)田幾乎失去了種植作物的能力［2］.對(duì)南京市江寧鄉(xiāng)某地的調(diào)查顯示：重金屬含量在局部地區(qū)已經(jīng)到達(dá)警戒范圍［3］，其中華東長(zhǎng)三角地區(qū)的老礦業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)的土壤重金屬離子污染嚴(yán)重，許多廢棄礦業(yè)區(qū)已經(jīng)不適合植物的生長(zhǎng).銅離子的毒害性很強(qiáng)，攝入過(guò)量會(huì)導(dǎo)致植物體紊亂，使植物出現(xiàn)萎蔫等狀態(tài)，影響其生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量［4］.它的毒性還與癌癥、神經(jīng)退行性疾病有關(guān)聯(lián)，通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體后還會(huì)危害人類健康［5］.另外，過(guò)量的銅離子攝入還會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞破裂和死亡，影響機(jī)體代謝［6］.

對(duì)于土壤中重金屬離子的治理方法目前主要分為4類：物理、化學(xué)、生物和生物技術(shù)方法［7］.其中生物修復(fù)土壤污染方法包括動(dòng)物修復(fù)、微生物修復(fù)和植物修復(fù)［8］.植物修復(fù)法，即選用富集能力強(qiáng)的植物來(lái)吸收土壤中對(duì)應(yīng)的重金屬，這樣不僅不會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境，且治理成本也低，是目前最具應(yīng)用前景的方法. 目前對(duì)于超富集植物的篩選和判斷標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)趨于成熟，主要通過(guò)轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)、富集系數(shù)以及地上部分積累值標(biāo)準(zhǔn)三方面進(jìn)行綜合判斷.有研究證明種植苧麻、圓葉遏藍(lán)菜等植物可富集土壤中的重金屬，從而改善土壤環(huán)境［9］.植物修復(fù)法目前的難點(diǎn)在于植物生長(zhǎng)周期長(zhǎng)，導(dǎo)致治理效率低下；另一方面，耐金屬的植物品種仍然不多，導(dǎo)致種植密度并不理想.因此，探究和篩選出生長(zhǎng)周期短、富集污染物效率高的植物是生態(tài)學(xué)者們的研究熱點(diǎn).

諸葛菜（）屬十字花科，別名二月蘭，是1年或2年生的草本植物，在農(nóng)歷二月前后開(kāi)花，花瓣呈藍(lán)紫色或淡紅色，常被作為林下種植植物.其適應(yīng)性、耐寒性強(qiáng)，對(duì)土壤的要求不高，即使在寒冷的冬季也依舊可以保持郁郁蔥蔥.本研究選取二月蘭作為目標(biāo)植物，在不同濃度銅離子溶液處理下，對(duì)其萌發(fā)率、葉片數(shù)和株高進(jìn)行了觀測(cè)，通過(guò)測(cè)量葉片相對(duì)電導(dǎo)率了解植物膜系統(tǒng)狀況，通過(guò)二氨基聯(lián)苯胺（DAB）、氯化硝基四氮唑藍(lán)（NBT）染色法揭示二月蘭葉片活性氧代謝程度等生長(zhǎng)過(guò)程中的相關(guān)生理生化指標(biāo)，并測(cè)定最終的銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)，為二月蘭作為能富集銅離子的功能性觀賞植物的可能提供了理論參考.

1 材料與方法

1.1　材料與試劑

植物材料為二月蘭種子（綠景園種業(yè)，江蘇宿遷）；生化試劑包括硫酸銅、NBT、DAB、甘油.

1.2　儀器與設(shè)備

分析天平、直尺、電導(dǎo)儀、熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）儀器、玻璃平皿、10 mL注射器；FR-250系列電泳儀，上海復(fù)日科技有限公司；GenoSens 1850凝膠成像儀，上海勤翔科學(xué)儀器有限公司；Biometra Tone 96G PCR反應(yīng)儀，德國(guó)Biometra GmbH/Analytik Jena AG.

1.3　方 法

1.3.1實(shí)驗(yàn)分組及處理

本實(shí)驗(yàn)選取常規(guī)的二月蘭種子，在加入不同濃度梯度硫酸銅溶液的玻璃皿中生長(zhǎng)，為了溶液分布均勻，將滅菌的濾紙覆蓋在平皿上，種子均勻播撒.

表1　硫酸銅熔液配方

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)4個(gè)處理組（表1），以去離子水為對(duì)照（CK）種子播撒完成后，用封口膜將玻璃皿封住，每個(gè)處理組梯度重復(fù)3個(gè)，于恒溫25 ℃培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)，每3 d加一次處理液.

種子萌發(fā)后進(jìn)行萌發(fā)率測(cè)定，并將萌發(fā)的種子移栽至配置好的營(yíng)養(yǎng)土中進(jìn)行生長(zhǎng).此后，每3 d進(jìn)行一次處理，加入等量不同濃度的硫酸銅溶液.

1.3.2理化指標(biāo)的測(cè)定

1） 二月蘭葉片數(shù)及生長(zhǎng)高度的測(cè)量：培養(yǎng)期間，每7 d使用直尺，于下午5時(shí)測(cè)定每棵幼苗的高度和葉片數(shù).

2） 葉片相對(duì)電導(dǎo)率采用抽氣法測(cè)定：用打孔器取3片大小一致的二月蘭葉片作為一組，每個(gè)樣品重復(fù)3組，加入10 mL雙蒸水（dd H2O）抽真空，使葉片全部浸沒(méi)在水中；搖床輕搖4 h，用電導(dǎo)率儀測(cè)量煮前電導(dǎo)率1；沸水浴20 min，冷卻至室溫后，測(cè)量煮后電導(dǎo)率2.相對(duì)電導(dǎo)率為1/2×100%.

3） 過(guò)氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性檢測(cè)：POD活性采用DAB染色法測(cè)定，SOD 活性采用NBT染色法測(cè)定.在各硫酸銅溶液濃度梯度處理的樣品中隨機(jī)取3片葉片，加入各自染液，沸水浴加熱5 min，暗處?kù)o置16 h染色，倒出染液，用清水沖洗樣品2～3次，加入無(wú)水乙醇，水浴加熱5 min，倒去乙醇，重復(fù)至脫色，加入甘油溶液（體積分?jǐn)?shù)為40%）保存，暗處?kù)o置2 h，取出葉片樣品，吸干甘油后進(jìn)行觀察.

4） 葉綠素含量檢測(cè)：將二月蘭葉片稱取同等的0.3 g，浸沒(méi)在提取液（體積分?jǐn)?shù)70%丙酮+20%乙醇+10%水）中，4 ℃輕搖過(guò)夜，利用分光光度計(jì)分別在663 nm和645 nm下，測(cè)定吸光度663和645，葉綠素質(zhì)量濃度（單位mg?L-1）測(cè)定方法為：

Chla=12.7663-2.69645，

Chlb=22.9645-4.68663，

Chl=Chla+Chlb=20.21645+8.02663，

其中，Chla，Chlb，Chl分別為葉綠素a、葉綠素b和葉綠素的質(zhì)量濃度.

表2　qPCR引物

5） 植物銅離子結(jié)合相關(guān)基因（）實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（qPCR）測(cè)定：取各樣品葉片，用艾科瑞生物公司的植物RNA提取試劑盒提RNA，定量反轉(zhuǎn)錄cDNA，根據(jù)擬南芥同源基因設(shè)計(jì)定量引物和內(nèi)參基因引物（actin），各設(shè)計(jì)3對(duì)引物進(jìn)行點(diǎn)樣qPCR，分析qPCR數(shù)據(jù).選取引物如表2所示.

1.3.3數(shù)據(jù)處理

用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與分析，用Graphpad Prism9制圖，采用Student’s-test進(jìn)行單因素方差分析.

2 結(jié)果分析

2.1　不同濃度銅離子溶液對(duì)二月蘭萌發(fā)率的影響

將采購(gòu)的種子在含不同濃度銅離子溶液的玻璃皿中培養(yǎng)，培養(yǎng)期間每3 d補(bǔ)一次溶液，并在第15天拍照（圖1（a）～1（d））和測(cè)定萌發(fā)率（圖1（e）～1（f））.

圖1　不同濃度銅離子處理組對(duì)二月蘭萌發(fā)率的影響.

（a） CK，（b） 一級(jí)、（c） 二級(jí)、（d） 三級(jí)銅離子處理15 d的種子萌發(fā)照片；（e） 15 d統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率；（f） 萌發(fā)率對(duì)比柱狀圖（**表示極顯著差異<0.01，=100）

與CK對(duì)比，加入不同濃度銅離子溶液處理的二月蘭種子萌發(fā)率差異很大，一級(jí)處理后對(duì)萌發(fā)效果促進(jìn)最好，萌發(fā)率達(dá)70％；二級(jí)處理對(duì)二月蘭的萌發(fā)也有促進(jìn)；三級(jí)對(duì)萌發(fā)效果抑制最明顯，萌發(fā)率只有23.3％（圖1（e），1（f））.該結(jié)果表明：銅離子質(zhì)量分?jǐn)?shù)在35～100 mg?kg-1之間時(shí)，對(duì)二月蘭的萌發(fā)有促進(jìn)效果，而達(dá)到400 mg?kg-1時(shí)會(huì)抑制二月蘭種子的萌發(fā).

2.2　不同濃度銅離子溶液對(duì)二月蘭生長(zhǎng)狀況的影響

二月蘭進(jìn)行盆栽培養(yǎng)，35 d后觀察各處理組二月蘭株系生長(zhǎng)情況（圖2）.與CK相比，銅處理7 d后二月蘭長(zhǎng)勢(shì)顯著變慢，第21天開(kāi)始三級(jí)處理組出現(xiàn)死亡.而二級(jí)處理組在7 d后就有顯著促進(jìn)生長(zhǎng)現(xiàn)象，這與種子萌發(fā)結(jié)果相似.隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，二級(jí)處理組的長(zhǎng)勢(shì)要高于CK，而CK又顯著高于三級(jí)處理組.

圖2　不同濃度銅離子處理組對(duì)二月蘭生長(zhǎng)狀況的影響.

（a） 0 d；（b） 7 d；（c） 14 d；（d） 21 d；（e） 28 d；（f） 35 d

土壤栽培期間，進(jìn)行生長(zhǎng)期各處理組株系的株高、葉片數(shù)、葉片狀態(tài)、死亡率指標(biāo)測(cè)定（圖3）.隨著種植時(shí)間的延長(zhǎng)，二級(jí)處理組的葉片數(shù)以及狀態(tài)與株高均高于三級(jí)處理組（圖3（a），3（b），3（d）），且高于CK.而只有三級(jí)處理死亡率為16.7％，遠(yuǎn)高于CK和二級(jí)處理組（圖3（c）），說(shuō)明三級(jí)處理組對(duì)于銅離子的耐受性低.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：適量濃度的銅離子可以促進(jìn)二月蘭生長(zhǎng)，而濃度過(guò)高又會(huì)顯著抑制二月蘭生長(zhǎng).

圖3　不同處理時(shí)間進(jìn)行（a） 葉片數(shù)、（b） 株高的統(tǒng)計(jì)及處理30 d后的（c） 死亡率及（d） 單株葉片數(shù)取樣觀察（*代表顯著差異p<0.05，n=6）

2.3　二月蘭生長(zhǎng)過(guò)程中活性氧代謝和相關(guān)指標(biāo)的鑒定

葉綠素含量與植物生長(zhǎng)狀態(tài)成正比，通過(guò)檢測(cè)土壤中生長(zhǎng)35 d后的二月蘭葉綠素含量，可知二級(jí)處理組葉綠素含量最高，CK含量最低，而三級(jí)處理組介于兩者之間（圖4（a）），說(shuō)明銅處理并沒(méi)有抑制二月蘭體內(nèi)葉綠素的合成.在逆境之下植物膜系統(tǒng)會(huì)損傷，細(xì)胞液外流，因此相對(duì)電導(dǎo)率能夠反映植物體內(nèi)膜系統(tǒng)的狀況.本實(shí)驗(yàn)中，三級(jí)處理組相對(duì)電導(dǎo)率增加，而二級(jí)處理組幾乎與CK無(wú)差別，綜合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：三級(jí)處理組雖然受到銅離子脅迫嚴(yán)重，但相對(duì)電導(dǎo)率略有增加，說(shuō)明細(xì)胞膜系統(tǒng)受損較輕，能在吸收和富集銅離子的過(guò)程中起作用（圖4（b））.采用DAB和NBT染液進(jìn)行染色，驗(yàn)證POD與SOD的積累，過(guò)氧化氫可以直接或間接地反映植物細(xì)胞受到損害的程度，植物細(xì)胞受到損害越嚴(yán)重，DAB染色后棕色物質(zhì)積累越多.本實(shí)驗(yàn)中葉片細(xì)胞受損最嚴(yán)重的是三級(jí)處理組，其次是二級(jí)處理組，CK組無(wú)損傷（圖4（c）），表明在二級(jí)和三級(jí)兩個(gè)不同銅離子濃度處理下，葉片中POD的活性降低.另外，SOD可清除植物體內(nèi)O2-的積累，經(jīng)過(guò)NBT染色后，樣品顏色呈現(xiàn)藍(lán)色越明顯，則說(shuō)明酶活性越低.三級(jí)處理組的葉片邊緣有些許藍(lán)色累積（圖4（d）），而二級(jí)和CK都沒(méi)有藍(lán)色累積，說(shuō)明三級(jí)處理導(dǎo)致SOD些許積累.研究表明：經(jīng)過(guò)不同濃度梯度銅離子處理后，高濃度處理會(huì)對(duì)二月蘭葉片造成些許損傷，但整體影響不大，進(jìn)一步說(shuō)明二月蘭可以在對(duì)銅離子的吸收和富集過(guò)程中起作用.

圖4　銅離子脅迫處理后二月蘭葉片相關(guān)指標(biāo)測(cè)量.

（a） 葉綠素含量；（b） 相對(duì)電導(dǎo)率；（c） DAB染色；（d） NBT染色（*<0.05，**<0.01，=3）

2.4　二月蘭耐受銅離子脅迫的機(jī)理探究

在用銅離子溶液處理85 d后（圖5），相比二級(jí)處理組，三級(jí)處理組的生長(zhǎng)狀況明顯較差，且死亡率達(dá)到50%，說(shuō)明高濃度銅處理對(duì)二月蘭的傷害性最強(qiáng).

圖5　處理85 d植株表型整體觀.（a） CK；（b） 二級(jí)；（c） 三級(jí)

用銅離子溶液處理85 d后，3個(gè)實(shí)驗(yàn)組都改用自來(lái)水灌溉，繼續(xù)培養(yǎng)15 d，最后對(duì)二月蘭植株進(jìn)行取樣，測(cè)定各類指標(biāo)和含量（圖6）.由圖6（b）可知，根系質(zhì)量隨著銅離子濃度的增加而減少；根系長(zhǎng)度在二級(jí)有所增加，但三級(jí)又減少；株高也隨濃度增加有比較明顯的降低趨勢(shì).

圖6　培養(yǎng)100 d后根部表型以及指標(biāo)分析.

（a） 根系表型；（b） 根系質(zhì)量；（c） 根系長(zhǎng)度；（d） 株高（*<0.05，**<0.01，***<0.001，=3）

二月蘭中的序列與擬南芥中基本一致，因此利用其進(jìn)行表達(dá)量測(cè)定.與CK相比，二級(jí)和三級(jí)處理組的表達(dá)量大幅度下降，差異顯著，說(shuō)明施加銅離子溶液之后，二月蘭體內(nèi)的COPT1蛋白對(duì)Cu+進(jìn)行了轉(zhuǎn)運(yùn).對(duì)二月蘭的地下和土壤兩部分進(jìn)行銅離子含量的檢測(cè)（圖7（a），7（b））可以看出各處理組地下部分銅離子含量遠(yuǎn)高于CK，而施加更高濃度的三級(jí)處理組土壤中的銅離子含量與二級(jí)處理組含量無(wú)顯著差異，說(shuō)明二月蘭對(duì)銅離子的吸收和富集能力有優(yōu)勢(shì)，且在高濃度的情況下吸收效果更好. 三級(jí)處理組對(duì)銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)分別為0.22和0.52（CK處理組分別為0.17和0.56），說(shuō)明對(duì)銅離子的富集濃度隨外源銅離子處理濃度增加而增加，污染濃度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)三級(jí)時(shí)滿足重金屬富集優(yōu)良植物標(biāo)準(zhǔn).這些結(jié)果也進(jìn)一步說(shuō)明二月蘭植株可以作為吸收和富集銅離子的優(yōu)良品種.

圖7　培養(yǎng)100 d后二月蘭中銅含量測(cè)定以及相關(guān)系數(shù)分析.

（a） 根部；（b） 地上部分；（c）的相對(duì)表達(dá)量（*<0.05，**<0.01，***<0.001，=3）

3 討 論

銅離子過(guò)量對(duì)植物生長(zhǎng)有顯著的抑制作用，根系質(zhì)量則隨濃度增加而減輕.由于銅離子屬于無(wú)機(jī)鹽微量元素的一種，植株適量吸收接觸銅離子后，其會(huì)參與協(xié)助植株體內(nèi)各項(xiàng)機(jī)理，或會(huì)促進(jìn)植物生長(zhǎng)素的分泌，對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的吸收利用等其他生化過(guò)程有所幫助，根系長(zhǎng)度的增加證明了這一點(diǎn).研究中還發(fā)現(xiàn)，葉綠素含量在銅離子脅迫下均相較CK有所上升.少量的銅離子可以促進(jìn)植物體內(nèi)相關(guān)酶的合成，促進(jìn)植物生長(zhǎng)，可能是部分銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)到葉片中，促進(jìn)了葉綠素相關(guān)合成酶的表達(dá)，從而導(dǎo)致葉綠素含量上升［10］.

擬南芥COPT1基因主要在根尖等部位表達(dá)，對(duì)Cu+具有較高親和力，當(dāng)Cu2+被ZIP蛋白吸收或被FRO還原為Cu+時(shí)，Cu+通過(guò)COPT1蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，且其表達(dá)受Cu負(fù)調(diào)控［11］，擬南芥和二月蘭同為十字花科植物，且二月蘭沒(méi)有基因組.利用擬南芥中COPT1和actin作為模板設(shè)計(jì)定量引物并送測(cè)序，發(fā)現(xiàn)二月蘭中的序列與擬南芥中一致，因此使用其引物進(jìn)行定量檢測(cè)，結(jié)果與之前的研究一致，在處理組中的表達(dá)量顯著降低（圖7（c）），說(shuō)明二月蘭對(duì)土壤中的銅離子進(jìn)行了富集和吸收.對(duì)于二月蘭富集特性，可能與COPT1基因表達(dá)下調(diào)有關(guān)，具體分子機(jī)理需要深入研究.

在生長(zhǎng)過(guò)程中，二月蘭植株生長(zhǎng)狀況和抗病能力也隨之減弱，尤其是二級(jí)處理組，由于病蟲(chóng)害問(wèn)題，導(dǎo)致地上部分萎蔫，所以在測(cè)定銅離子轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)和富集系數(shù)時(shí)，只做了CK和三級(jí)處理組的地上部分. 也許是二級(jí)處理植物富集一定的銅離子而影響其免疫能力，這一點(diǎn)值得進(jìn)一步探究.結(jié)果證明：二月蘭在銅離子濃度達(dá)到國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)能夠起到富集作用，但其生長(zhǎng)狀況也受到較大影響.而在一級(jí)、二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)下生長(zhǎng)萌發(fā)情況較好，可以與其他超富集植物混種，或用作污染土地造景植物，美化城市環(huán)境.

4 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)以國(guó)家不同標(biāo)準(zhǔn)濃度的銅離子溶液為處理劑，對(duì)二月蘭進(jìn)行處理，觀察分析了二月蘭各項(xiàng)生長(zhǎng)指標(biāo)，證明二月蘭對(duì)銅離子吸收和富集作用顯著.二月蘭在國(guó)家三級(jí)污染標(biāo)準(zhǔn)下（400 mg?kg-1）對(duì)銅離子的富集系數(shù)和轉(zhuǎn)運(yùn)系數(shù)分別為0.22和0.52，說(shuō)明二月蘭可作為優(yōu)良富集植物對(duì)土壤中的重金屬污染物進(jìn)行富集.

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Analysis of the tolerance and enrichment of copper pollution in

JIANGShenghang1?， LIUYibo2?， LIWei1， ZHENGSi2， MINGFeng1*

（1.College of Life Sciences， Shanghai Normal University， Shanghai 200234， China； 2.Shanghai High School， Shanghai 200237， China）

In order to explore the absorption and tolerance of the bronze ions of Cruciferous plantin the soil，the copper chloride solutions with different concentration gradients are treated on the’s seeds and its plantlets during different development phases，and the physiological indexes ofwere determined. The results showed that after 15 d of different concentration copper ion solutions，the germination rate ofwas affected. The mass fraction of copper ion 35，100 mg?kg-1can promote the germination ofrespectively，while the 400 mg?kg-1treatment group leads to a significant decrease in germination rate，the germination rate is only 41% of the control group. Soil cultivation treatment for35，100 mg?kg-1can promote their growth，while 400 mg?kg-1treatment group leads to decline in growth. And the number of blades and plants are also significantly less than the first two experimental groups. At the same time，the 400 mg?kg-1treatment group caused the activity of superoxide dismutase（SOD） and peroxidase （POD） increased，thus copper ions caused certain growth stress on. The copper ion transport coefficient and the enrichment coefficient are 0.56 and 0.52，respectively，indicating that the enrichment of copper ions on copper ions is excellent，and has not been poisoned. Further analysis of the expression of copper ion transshipment related genes，exogenous application of copper ions，resulting in significant decreasesgene expression relative to the control group. This study revealed that thehas abilities of absorption and enrichment on the copper ion pollutions in soil，which providing theoretical basis for the removing copper ion pollutions from soil and the recommendation guiding significance of enriching plants.

； copper ion stress； enrichment； analysis of physiological indicators

10.3969/J.ISSN.1000-5137.2022.04.013

2021-11-23

上海市地方院校能力建設(shè)專項(xiàng)項(xiàng)目（20070502500）； 上海植物種質(zhì)資源工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目（17DZ2252700）

姜?jiǎng)傩校?996—）， 男， 碩士研究生， 主要從事植物學(xué)方面的研究. E-mail： jiangshenghangzjd@163.com

明 鳳（1971—）， 女， 教授， 主要從事植物非生物逆境遺傳學(xué)方面的研究. E-mail： fming@fudan.edu.cn

姜?jiǎng)傩校?劉一博， 李威， 等. 二月蘭對(duì)銅污染的耐受與富集分析 ［J］. 上海師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022，51（4）：483?491.

JIANG S H， LIU Y B， LI W， et al. Analysis of the tolerance and enrichment of copper pollution in［J］. Journal of Shanghai Normal University（Natural Sciences）， 2022，51（4）：483?491.

Q 945

A

1000-5137（2022）04-0483-09

劉一博提出研究思路， 姜?jiǎng)傩性O(shè)計(jì)研究方案， 姜?jiǎng)傩小?劉一博共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)， 共同撰寫(xiě)論文； 姜?jiǎng)傩型瓿晌恼抡砼c修改.二人共同完成本論文， 因此并列為第一作者.

（責(zé)任編輯：顧浩然）