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关键词：
四尾栅藻,铅,汞,联合毒性,GSH,GST,GPx
发表时间：
2012-08-09 09:40:15
铅_汞单一及联合胁迫对栅藻的生长_GSH含量及相关酶活性的影响
王雪梅 | -> | 1180| 1| 0.225095MB |四尾栅藻,铅,汞,联合毒性,GSH,GST,GPx
摘要: 为进一步了解重金属复合污染对水生植物产生毒害作用的机制, 以单细胞藻类生长及细胞内还原型谷胱甘肽( GSH) 含量、谷胱甘肽- S- 转移酶( GST) 和谷胱甘肽过氧化物酶( GPx) 活性为指标, 对铅和汞单一及联合胁迫对四尾栅藻的毒性作用进行了研究. 结果表明, 铅[ Pb( NO3 ) 2 ] 和汞( HgCl2) 单一胁迫对四尾栅藻生长抑制的96h EC50 分别为01678 9 mgPL和01140 1 mgPL, 二者的联合作用相加指数AI 为01009, 表现为典型的相加作用. 经铅、汞单一及联合染毒12 h 后, 栅藻体内GSH 含量降低到对照
组的70%左右, 并在一定浓度范围内保持水平上的稳定; GST 活性随胁迫浓度的增加而先上升后下降, 联合染毒高浓度组中甚至出现了明显的活性抑制, 抑制率为13104%; GPx 活性整体受到明显抑制并随浓度增加而持续下降, 最低值仅为对照组的381 77%. 铅、汞联合胁迫对四尾栅藻体内GSH 含量、GST 及GPx 活性的影响也验证了二者之间的联合作用关系为相加作用.
组的70%左右, 并在一定浓度范围内保持水平上的稳定; GST 活性随胁迫浓度的增加而先上升后下降, 联合染毒高浓度组中甚至出现了明显的活性抑制, 抑制率为13104%; GPx 活性整体受到明显抑制并随浓度增加而持续下降, 最低值仅为对照组的381 77%. 铅、汞联合胁迫对四尾栅藻体内GSH 含量、GST 及GPx 活性的影响也验证了二者之间的联合作用关系为相加作用.
随着现代工农业和科学技术的迅速发展, 进入水环境的重金属污染物无论是总量还是种类都在持续不断地增加, 严重破坏了水生生态系统的健康. 重金属可以通过多种途径对植物的生长发育、形态行为及生理生化指标产生不同程度的影响[1, 2] . 其中最重要的影响之一是促进植物体内活性氧自由基(ROS) 的产生和积累, 进而诱发细胞膜脂、核酸及细胞色素等变性失活, 加大细胞脂质过氧化(LPX) 水平, 严重时甚至可以导致细胞死亡. 为了调节控制体内ROS 的含量, 减少这种氧化胁迫的危害, 植物体自身形成了由具有抗氧化能力的非酶物质和酶组成的抗氧化系统[ 3]. 谷胱甘肽还原系统就是其中一个典型代表, 它主要由还原型谷胱甘肽( GSH) 、谷胱甘肽过氧化物酶( GPx ) 、谷胱甘肽-S-转移酶( GST) 、谷胱甘肽还原酶( GR) 和谷胱甘肽合成酶等组成. 作为生物体内抵御过氧化系统的重要组成成分, GSH 不仅可以通过抗坏血酸) ) ) 谷胱甘肽循环直接清除体内由重金属诱导产生的ROS, 而且可以作为GPx 和GST 的底物发挥作用, 其含量是维持生物体内正常还原缓冲能力的关键因素之一. 有研究表明, 铅、汞等重金属正是通过减少细胞内GSH 这类抗氧化物质的含量而最终导致细胞过氧化水平的提高[4] .
藻类是水生环境中最重要的初级生产者, 是重金属进入水生生态系统食物链的主要途径. 在已有
的研究中, 关注较多的是重金属胁迫对高等植物体内谷胱甘肽及相关抗氧化酶活性的影响[5, 6] , 在单细胞藻类中的类似研究还较少. 并且, 已有的研究大多只是单一重金属作用的结果, 而实际环境污染中往往是多种元素共存并相互产生影响的. 以铅、汞为例, 二者的联合污染不仅普遍存在于国内的主要水系[ 7,8] 和部分沿海[ 9, 10] , 还出现在一些饮用水的水源地[ 11] . 因此, 本研究以铅、汞为对象, 观察其单一及联合作用对栅藻细胞内GSH 及GSH 相关抗氧化酶的影响, 以进一步了解铅、汞对植物产生毒害作用的机制.
藻类是水生环境中最重要的初级生产者, 是重金属进入水生生态系统食物链的主要途径. 在已有
的研究中, 关注较多的是重金属胁迫对高等植物体内谷胱甘肽及相关抗氧化酶活性的影响[5, 6] , 在单细胞藻类中的类似研究还较少. 并且, 已有的研究大多只是单一重金属作用的结果, 而实际环境污染中往往是多种元素共存并相互产生影响的. 以铅、汞为例, 二者的联合污染不仅普遍存在于国内的主要水系[ 7,8] 和部分沿海[ 9, 10] , 还出现在一些饮用水的水源地[ 11] . 因此, 本研究以铅、汞为对象, 观察其单一及联合作用对栅藻细胞内GSH 及GSH 相关抗氧化酶的影响, 以进一步了解铅、汞对植物产生毒害作用的机制.
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