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摘要：海州香薷具有较强的耐铜性。通过检测丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）、叶绿素等物质的含量，可以得出在Cu胁迫下，植物的光合作用受到抑制，植物体内会积累大量活性氧，进而引起膜脂过氧化。海州香薷的抗氧化酶系统能够通过清除活性氧帮助其减少氧化损伤，同时谷胱甘肽（GSH）、植物螯合肽（PCs）、金属硫蛋白（MTs）、抗坏血酸（AsA）等抗氧化物质也能够通过结合金属离子的方式帮助抵御铜胁迫。本文将对近年来关于抗氧化系统在海州香薷耐铜性中的作用的研究作简单概述。27424
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毕业论文关键字：海州香薷、铜、氧化损伤、抗氧化响应
Advance on Antioxidant Response of Elsholtzia haichowensis Under Copper Stress
Abstract: Elsholtzia haichowensis has high Cu tolerance. By detecting the content of Malondialdehyde(MDA), Hydrogen peroxide(H2O2) and Chlorophyl, scientists can find out that under copper stress, Photosynthesis will be inhibited, and plants will deposite much ROS, which can lead to membrane lipid peroxidation. The antioxidant enzyme system of Elsholtzia haichowensis can help to reduce oxidative damage by clean up ROS. At the same time, other antioxidants like Glutathione(GSH), Phytochelatin(PCs), Metallothionein(MTs) and ascorbic acid(AsA) can also help to defend copper stress by combining with metal ions. This article will make a simple introduction about research on effect of antioxidant system of Elsholtzia haichowensis on its Cu tolerance in recent years.
Key words: Elsholtzia haichowensis, Copper(Cu), oxidative damage, Antioxidant System
前言
重金属污染一直以来都是农业生产环境中的一个严重问题，近年来，关于用植物来修复土壤重金属污染的研究也成为了热点。海州香薷( Elsholtzia haichowensis)属唇形科( Labiatae) ，是一年生草本植物，又名铜草，主要生长在我国的长江中下游地区，为铜矿的指示植物，对铜有较高的耐性 [1-2]。铜(Cu)是植物生长所必需的微量元素，能够广泛参与植物的各种生理代谢过程[3]。Cu作为多种酶的组成成分和活化剂，参与植物的呼吸作用；又作为重要的电子传递体，参与植物的光合作用[4-5]。但是过量的Cu会导致植物体内积累大量的活性氧(ROS)，并引发膜脂过氧化[6]。为了抵御铜胁迫，一定范围内，植物会通过由超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)组成的抗氧化酶系统来清除ROS,其他的抗氧化物质像是谷胱甘肽(GSH)、植物螯合肽（PCs）、金属硫蛋白（MTs）、游离氨基酸也能够通过结合金属离子来帮助抵御Cu的毒害。因为海州香薷是一种有潜力的Cu污染土壤的修复植物，且抗氧化系统是植物耐铜性机制中一个重要部分，所以本文将对近年来关于抗氧化系统在海州香薷耐铜性中的作用的研究作简单介绍。
正文
一、铜胁迫对海州香薷的氧化损伤
1.铜对海州香薷膜脂过氧化的影响
丙二醛(MDA)含量常常被当作植物氧化损伤的生理测定指标。钱猛[7]和朱昌华等[8]发现50µM铜处理8d后能够引起海州香薷根系中MDA含量的显著增加；200µM铜处理时，根系中MDA含量文持相对稳定。但是叶片中的MDA含量在不同处理之间没有显著差异。硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)被看作膜上多聚不饱和脂肪酸氧化的标志，张红晓等[9]发现100µM处理2d后实验组的膜脂过氧化程度比对照组增加了1倍以上，且随着处理时间的增加膜脂过氧化程度也增加，于6d增加到最大。王穗子等[10]发现铜处理后的实验组与对照组相比，MDA含量为对照组的1.5倍，而质膜相对透性(MRP)为对照组的2倍。谢明吉等[11]发现，虽然同为海州香薷，但是非矿区海州香薷的膜脂过氧化程度远高于矿区海州香薷的膜脂过氧化程度。从以上不难看出，Cu过量能够明显引起海州香薷膜脂过氧化，且对根系的影响程度更大，而且与铜耐性植物相比，铜胁迫下铜敏感植物更容易引起膜脂过氧化，至于海州香薷叶片中的MDA含量不受过量铜胁迫影响需要进一步研究。