dose-effect relationship. Among all the plants, snc1 had the highest SOD and POD activities, in particular, the POD activity was much higher than other plants. The CA T activity was gradually decreased with Pb increase in all the plants. The activities of SOD, POD and CA T isozymes shown by PAGE were well correlated to their activities measured by spectrophotomentric method. Pb exposure resulted in a decrease in chlorophyll contents and ratio of chlorophyll a/b in all plants, with the most decrease occurring in snc1plants and the least in nahG and npr1-1 plants. Pb stress increased proline levels of all plants, with the most accumulation being observed in snc1plants. Under Pb exposure, membrane lipid peroxidation indicated by MDA contents and electrolyte leakage rates were significantly enhanced in all plaints, with snc1 plants most dramatically.
Taken together, these data showed that under Pb exposure, SA high accumulations intensified oxidative damage to plants, inhibited plant root growth and dry weight increase. Endogenous SA deficiency or SA signaling blockage was favorable for plant tolerance to Pb stress, as shown by obvious decrease of Pb-induced root growth retardation relative to wild type plants. Although the antioxidative enzymes SOD and POD significantly increased upon Pb exposure, they were insufficient to remove oxidative stress, especially in snc1plants, which resulted in membrane lipid peroxidation. These data further confirmed that SOD or POD could be used as a biomarker of metallic stress.
Key words: Arabidopsis thaliana, Salicylic acid, Lead, Lipid peroxidation
目录
第一章引言 (1)
1.1铅胁迫 (1)
1.1.1 重金属铅 (1)
1.1.2重金属胁迫对植物的毒性 (1)
1.1.3 植物对重金属胁迫的抗性机理 (3)
1.2 新型植物生长调节物质――水杨酸 (5)
1.2.1 水杨酸简介 (5)
1.2.2 水杨酸与植物的抗性生理 (5)
1.3 模式植物拟南芥 (8)
1.4 选题意义和创新之处 (8)
1.4.1 选题意义 (8)
1.4.2 创新之处 (8)
第二章实验材料和方法 (9)
2.1实验材料 (9)
2.2实验方法 (9)
2.2.1 实验材料培养 (9)
2.2.2 铅胁迫处理 (9)
2.2.3 根长和干重的测定 (9)
2.2.4 抗氧化酶活性测定 (9)
2.2.5 蛋白质同工酶聚丙烯酞胺凝胶电泳（PAGE） (10)
2.2.6 丙二醛含量测定 (10)
2.2.7 离子渗透率的测定 (10)
2.2.8脯氨酸含量测定 (11)
2.2.9 叶绿素含量测定 (11)何冰
2.2.10 实验溶液配制 (11)
第三章实验结果 (13)
3.1 铅胁迫对不同拟南芥基因型生长的影响 (13)
3.2 铅胁迫对抗氧化酶活性的影响 (15)
3.3 铅胁迫对SOD、POD和CA T同工酶表达的影响 (17)
3.4 铅胁迫对植株丙二醛含量的影响 (18)
3.5 铅胁迫对植株离子渗透率的影响 (19)
3.6 铅胁迫对植株脯氨酸含量的影响 (20)
3.7 铅胁迫对植株叶绿素含量及叶绿素a/b的影响 (20)
第四章讨论 (22)
4.1 铅对拟南芥生长的影响 (22)
4.2 内源水杨酸浓度对铅胁迫下拟南芥抗氧化酶活性的影响 (22)
4.3 内源水杨酸对铅胁迫的拟南芥其它生理生化指标的影响 (23)
结论 (24)
参考文献 (25)
个人简历 (30)
致谢 (31)
主要符号表
植物对铅胁迫应答中内源水杨酸的调节作用
第一章引言
1.1铅胁迫
1.1.1 重金属铅
铅（Pb），为青白金属，柔软[1]，地壳中铅含量约为104吨[2]。属于植物生长的非必需元素。随着当前社会的发展，工业垃圾的出现，汽车尾气的排放等，重金属污染问题越来越受到人们关注，大约二成的农产品超过食品卫生标准。重金属铅对土壤、水体的污染越来越严重，在环境中滞留时间较长，成为重要的环境问题[1]。重金属铅进入环境后不能被微生物降解，部分重金属铅保留在环境中，另一部分被植物吸收，对植物有一定伤害[3,4]。当铅进入农作物土壤时，与土壤和植物进行物质循环，大部分在土壤中，少部分被植物吸收[5]。因此重金属铅污染土壤后，极难降解、去除[6]。铅对植物的危害主要为抑制植物生长发育，产量减少，对植物产生毒性[7]，并且可通过食物链，影响人体的健康。因此世界各国都制定了土壤中重金属的环境标准[8]。我国也在2002年制定了土壤重金属的浓度标准。
重金属铅在地壳中含量不高，大部分以铅矿存在，因为其熔点低（328℃），远古时代就被人类所使
用。环境中铅有自然和人为两种来源，由于铅在环境中的长期持久性，又对许多生命组织有较强的潜在性毒性，所以铅一直被列为强污染物范围。铅作为有毒重金属，对人体健康的伤害较为严重，特别是影响儿童智力的开发、影响神经系统的发育，引起人类中毒，引发头痛，胃疼，神经性烦躁等病症，甚至导致死亡，2012年2月广东仁化37名儿童血铅超标加深了社会对环保的关注。
1.1.2重金属胁迫对植物的毒性
大部分重金属在植物的生长发育过程中属必需的微量元素，在植物的生命周期中发挥重要作用，若环境中重金属含量超过某一范围时，植物体内的代谢过程发生紊乱，植物体生长发育减缓，当重金属含量继续增加时，导致植物死亡[9，10]。铅不是植物的必需元素，植物体内铅含量超过一定量时，必然会对植物的生长生理造成影响。
1) 对植物根系生长发育的影响
重金属铅不是植物生长发育的必需元素，当植物根、茎或叶受到铅胁迫时，直接影响这些部位的生长发育使植物生长受阻、叶片变黄、根茎卷曲畸形、萎蔫。重金属对植物伤害程度的轻重与众多因素有关，如：铅浓度的选择、铅盐的选择以及植物种类的不同等。一般情况，在较低浓度铅处理下，对植物的生长发育、体内代谢或酶的活性具有促进作用而在高浓度和长时间胁迫时，对植物有伤害作用，且随着铅浓度的增大，对植物的伤害加强。阂焕等[11]研究表明，和对照相比，圆叶无心菜在铅浓度为
50 mg/L时株高显著升高，浓度为100 mg/L和200 mg/L时，生长受到抑制。Begonia等[12]用不同浓度铅处理印度芥菜，发现铅浓度超过100 mg/L时，其生长及生物量均比对照下降。