摘要：随着工业生产的迅猛发展，大量的重金属进入环境中，对土壤和水体污染越来越严重，导致重金属在植物体内大量积累，从而影响植物生长。近些年，重金属污染已经成为全球性环境问题之一。本文采用盆栽的方法，以‘中国红上海’荷花为试验材料，测定了5mmol/L铜处理下荷花各器官中MDA含量、抗氧化酶活性，以及荷花花色表型、花瓣花青素含量及可溶性糖含量的变化。得出了以下结论：在Cu处理后，根、藕、叶MDA含量有一定程度上升，表明了荷花各器官体内活性氧的产生与清除平衡状态受到不同程度的破坏。在抗氧化酶活性变化中，Cu处理使根和叶SOD活性较对照上升，而藕SOD活性下降；对于POD活性而言，叶POD活性较对照上升，而根和藕POD活性下降；针对CAT活性,根和叶CAT活性较对照上升，藕CAT活性较对照下降。在Cu处理对荷花花色表型、花瓣花青素含量及可溶性糖含量的影响中发现，花瓣红色加深,花瓣中花青素含量和可溶性糖含量都上升。通过本研究预期结果为探索荷花的铜响应机理，进而利用荷花治理重金属污染水域或改变荷花花色提供了一定的理论依据。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words4
引言4
1材料与方法4
1.1试验材料 4
1.1.1供试材料 4
1.1.2主要设备仪器4
1.1.3主要药品4
1.1.4主要试剂5
1.2培养方案5
1.3 主要测定项目及方法5
2 结果和分析5
2.1铜处理对荷花各器官MDA含量及抗氧化酶活性的影响5
2.1.1铜处理对荷花不同器官MDA含量的影响5
2.1.2铜处理对荷花不同器官S0D活性的影响5
2.1.3铜处理对荷花不同器官POD活性的影响6
2.1.4铜处理对荷花不同器官CAT活性的影响6
2.2 铜处理对荷花花色表型的影响6
2.3 铜处理对荷花花瓣总花青素含量的影响7
2.4 铜处理对荷花花瓣各时期可溶性糖含量的影响8
3 讨论8
3.1铜处理对荷花MDA含量及抗氧化酶活性的影
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响8
3.2铜处理对荷花花色的影响9
致谢9
参考文献10
重金属铜对荷花抗氧化酶活性和花色的影响
引言
引言
随着城市化进程的加速，工业污水、废气排放，导致土壤、水体重金属污染严重。过量的重金属进入环境，当积累在土壤和水体中的重金属超过一定限度时，不仅影响植物的生长发育，而且可通过食物链给人类健康带来很大的危害[1]。铜是植物必需的营养元素，适量的铜对植物是有益的，而过量的铜会对植物产生毒害，导致植物各器官重量减少，使植物根系活性下降，各项生理代谢发生紊乱现象，植株生长缓慢，最终影响植物的生长发育[2]。 同时，在铜污染对植物抗氧化酶系统也有影响，研究表明：抗氧化酶系统是植物受重金属胁迫下抵抗不良影响的重要机制，通过各类抗氧化酶来清除胁迫产生的活性氧自由基（ROS），这类抗氧化酶主要包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)。SOD主要是清除O2,产生H202，构成清除ROS的防线，CAT主要催化H2O2分解成H2O和O2，合理保护细胞膜免受伤害，POD通过促进反应底物氧化，清除H2O2，抑制H2O2对膜脂的过氧化作用，避免膜的损害[3]。储玲、刘登义[4]通过Cu污染对三叶草幼苗活性氧代谢影响中发现，随着铜浓度增加，MDA水平开始上升，SOD、CAT、POD酶活性也有不同程度的变化。
花是植物主要的观赏器官。花叶发育成花瓣所显示的颜色即为花色，是植物不断进化的表现。花色的表现主要与花色素有着密切的关系，花色素主要是类黄酮、类胡萝卜素和生物碱[5]组成。影响花色形成的因素有很多，主要包括生态因素（如授粉者、人工的修剪和疏花）、物理因素（光照水分温度等）[6]、化学因素（矿质元素、糖类等）等[7]。重金属对植物花色的影响也至关重要，当细胞液中存在重金属离子时，色素常是螯合的。特别是花青苷，螯合后通常在一定程度上改变了花色。金属离子对花色苷具有稳定和保护作用，但其在增色的同时形成的“金属—单宁络合物”可导致褪色[8]。涂宗财等[9]研究表明，不同浓度的Pb2+对紫甘薯花色苷起到一定的增色作用，不同浓度的Cu2+对紫甘薯花色苷也起到增色作用,他同时发现Cu2+有稳定花色苷构型作用,随着浓度的升高,稳定性作用增强。Yoshida等[10]在研究喜马拉雅蓝罂粟中，发现花色素苷、类黄酮醇与Mg、Fe离子的结合会导致蓝色复合物的形成。
综上所述，就重金属对植物生长发育而言，目前对这方面研究已经有了一定的进展，主要涉及重金属汞、镉、铅、铬、锌、铜等重金属对植物的出芽率、生长速率、产量等生长参数的影响。就重金属对花色形成作用而言，目前国内外对这方面的研究还不是很多，主要集中在模式植物、农作物、部分陆生植物等上，对水生植物的相关研究目前还未见报道。荷花是莲科莲属的一种多年生水生花卉，被评为中国十大名花之一，具有很高的观赏性。为了进一步深入探索荷花对重金属的响应机制及其对花色形成的作用机理，本试验以荷花‘中国红上海’为试材，进行了重金属铜对其抗氧化酶活性和花色影响的研究，测定了铜处理下荷花各器官中MDA含量、抗氧化酶活性，以及荷花花色表型、花瓣花青素含量及可溶性糖含量的变化。本研究的预期结果为探索荷花的铜响应机理，进而利用荷花治理重金属污染水域或改变荷花花色提供了一定的理论依据。
1 材料与方法
试验材料
供试材料
以‘中国红上海’荷花为供试材料，由南京艺莲苑提供。
主要设备仪器
离心机、色差仪、分光光度计、吸收光谱仪、消煮炉、电子天平
1. 1. 3 主要药品
浓硫酸、蒽酮、标准蔗糖、液氮、5mmol/L重金属铜溶液
1. 1. 4 主要试剂
0.05mol/L磷酸缓冲液(PBS，pH7.8)、0.2mol/L磷酸氢二钠溶液、0.2mol/L磷酸二氢钠溶液、PBS（pH7.8）、14.5mM甲硫氨酸溶液、3mM EDTANa2溶液、60μM核黄素溶液、2.25mM 氮蓝四唑(NBT)溶液、5%的三氯乙酸（TCA）溶液、0.67%（w/v）硫代巴比妥酸（TBA）溶液
1. 2 培养方案
2015年4月，选择生长整齐一致的‘中国红上海’的种藕，将盆内装入经过人工配置的盆土，加水适量并搅拌成糊状。栽植时，用手握住种藕尾节保护好种藕顶芽，使种藕与盆内泥土成15度角按下，尾节露出泥面。栽植初期灌水一定要浅，根具生长情况逐步加水，深度以浮叶漂于水面为宜，等立叶挺起后才能灌到标准水深。期间进行正常的肥水管理，使不同盆的荷花尽量处于一致的生长状态。从现蕾开始，分别加入5mmol/L CuSO4溶液3L，浇灌一次。每种处理3盆重复，对照3盆。

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