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本文以我国水体中常见的水生植物菹草和伊乐藻的组培苗为实验材料,研究了被污染水体中的常见重金属Hg2+对这些植物体内的活性氧水平、矿质元素的吸收、光合作用、抗氧化系统、多胺代谢及脯氨酸代谢的影响,以及施用外源钙对菹草汞毒害的缓解机理。具体研究结果如下：本文以组织培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了外源Ca(NO3)2对汞(Hg)胁迫下菹草体内Hg2+积累、矿质元素、光合色素、活性氧(ROS)、丙二醛(MDA)、维生素C(VC)、维生素E(VE)、谷胱甘肽(GSH)、抗氧化酶系统、可溶性蛋白、总抗氧化能力(T-AOC)、非蛋白巯基(NP-SH)、植物络合素(PCs)以及脯氨酸代谢、多胺(PAs)代谢产生的影响效应机制。结果显示：(1)Hg2+胁迫下,菹草体内Hg2+大量积累达165.79μg/g鲜重(FW),并伴随明显矿质元素P、K、Fe、Mg和Na含量的降低。外源Ca(NO3)2的添加很大程度上可抑制菹草体内Hg积累,使其降至110.15μg/g FW,并减轻Hg胁迫所造成的元素失衡；(2)Hg2+胁迫使菹草体内光合色素含量及叶绿素a/b值大幅降低,并诱导大量积累超氧阴离子(O2·-)、过氧化氢(H2O2)及MDA,同时V。、V。和GSH含量显著提升。外添Ca(NO3)2则减缓了菹草体内光合色素的分解,降低活性氧水平,减轻了膜脂过氧化程度,更使VC、VE及GSH含量在一定程度上恢复到正常水平；(3)Hg2+胁迫下,伴随着多胺氧化酶(PAO)、二胺氧化酶(DAO)和精氨酸脱羧酶(ADC)活性的显著提升以及鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性的降低,导致菹草体内腐胺(Put)、精胺(Spm)含量明显降低,亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值轻微增加。而外源Ca(NO3)2添加后,菹草通过调节体内PAs代谢酶活性,改变了Hg胁迫下PAs含量变化,主要表现为Put、Spm含量回升显著,游离态(Spd+Spm)/Put值进一步升高；(4)Hg2+胁迫使菹草体内过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及谷胱甘肽还原酶(GR)活性明显降低,但超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)的活性并没有明显变化。外源添加25mmol· L-1Ca (NO3)2后,明显提升了SOD、POD、APX及GR的活性；(5)Hg2+胁迫使菹草体内可溶性蛋白含量及T-AOC大幅降低,并引起NP-SH和PCs大量积累。外添Ca(NO3)2则有效减缓可溶性蛋白含量及T-AOC的下降,显著降低NP-SH和PCs水平；(6)脯氨酸是植物体内重要的渗透调节物质,外源Ca2+添加后,脯氨酸代谢关键酶吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)及6-鸟氨酸转氨酶(OAT)活性显著增加,脯氨酸含量显著高于对照组。以上结果表明,Hg2+胁迫打破了菹草无菌苗抗氧化酶系统的内在平衡,外添Ca2+可抑制Hg2+的吸收并参与调节多胺代谢,通过内源多胺含量的改变抑制了植物体内ROS的积累、膜脂过氧化、光合色素及抗氧化物质的分解,同时有效促进可溶性蛋白合成,提高了抗氧化酶活性和抗氧化物质含量,使菹草无菌苗维持较高的总抗氧化能力,并通过调节脯氨酸代谢来减轻Hg2+胁迫对菹草的伤害,增强植物对重金属Hg2+的耐受能力。