水杨酸对废电池胁迫下小麦幼苗抗氧化系统的影响
摘要:采用土培法,研究不同质量浓度水杨酸(
SA)处理对废电池胁迫下小麦
(
Triticum aestivum L.)幼苗抗氧化系统的影响。结果表明,外源 SA 处理能明显增强废电
池胁迫下小麦幼苗过氧化物酶(
POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性,并对多项生理
指标有改善作用。说明
SA 能通过刺激抗氧化酶的活性,减轻氧化胁迫,缓解废电池对小麦
幼苗的毒害作用。
关键词:小麦(
Triticum aestivum L.);幼苗;废电池;水杨酸;抗氧化系统
随着电池的广泛应用,废电池的产生也越来越多。废电池中含有
Hg、Cd、Pb、Ni、Mn 等
重金属及酸、碱等电解质溶液,以重金属污染为主
[1]。重金属严重影响植物的抗氧化系统,
导致代谢过程的紊乱,最终降低植物的产量和品质
[2]。目前我国每年生产电池约 140 亿支,
但使用后的废电池回收、利用环节尚不完善,大多随生活垃圾堆放或随意丢弃。其中,农村
生活垃圾往往堆制成有机肥施入农田,直接影响作物生长;而城市生活垃圾多为填埋处理
导致重金属物质不断渗入地下水,进而污染农作物。当土壤受到废电池的污染后,不但对植
物本身产生直接伤害并进一步累积在植物叶片、茎、根、果实等各个部位,最后通过食物链进
一步威胁到人类的健康
[3]。因此,如何缓解重金属对植物的毒害、解决废电池的污染问题越
来越受到人们的关注。
水杨酸(
SA)作为植物的一种内源激素和信号物质,使植物在系统获得抗性方面有着
重要的作用
[4,5]。有关 SA 能缓解单一重金属对植物的胁迫作用多有报道[6—9],但 SA 能
否缓解废电池中多种金属对植物的胁迫还少见报道。小麦(
Triticum aestivum L.)是我国主
要的粮食作物之一,小麦幼苗期的生长状况直接影响其产量和质量。因此,笔者选取小麦为
研究对象,采用土培法,研究不同质量浓度
SA 处理对废电池胁迫下小麦幼苗抗氧化酶及
生理特性的影响,旨在为缓解废电池污染造成的毒害和农业生态环境保护提供一定的理论
依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试材料为小麦周麦
—1,购于周口市农业科学院。
1.2 试验设计
将两节五号废电池剥开,放入烧杯中,加入
1 000 mL 去离子水浸泡 24 h 后过滤,得废
电池浸出液原液,然后将其与去离子水按
1
∶4 的比例配制成稀释液,再用此稀释液配制成
质量浓度为
0、25、50、100、150、200 mg/L 的 SA 溶液,并编号为 1—6。选择均一、饱满的小麦
种子,用
10% NaClO 消毒 10 min 后,用自来水冲洗数次,再用去离子水冲洗干净。将种子
分成
7 份,每份 100 粒,并编号 0—6,编号 0 为对照,用去离子水培养,其他用相应编号
含不同质量浓度
SA 的废电池液浸种 12 h 后种在相应编号含经过筛选和翻晒的松软沙土的
托盘中,于室温下培养,待幼苗长出
4 片真叶时,在每个托盘中选取同位叶测定酶活性及
相应生理指标,
3 次重复。试验过程中每 12 h 浇 1 次相应编号的溶液,每次 25 mL。
1.3 测定方法
用愈创木酚法测定叶片过氧化物酶(
POD)活性;用联苯三酚自氧化法测定叶片超氧
化物歧化酶(
SOD)活性,在 1 mL 反应液中每分钟抑制联苯三酚自氧化速率达 50%的酶
量定义为一个活性单位;用硫代巴比妥酸法测定叶片丙二醛(
MDA)含量;用考马斯亮蓝
G—250 显色法测定叶片可溶性蛋白质含量[10];用茚三酮比色法测定游离脯氨酸的含量
[11]。
2 结果与分析