Cd、Pb及其复合污染对烤烟叶片生理生化及细胞亚显微结构的影响

本研究以水培的烤烟给予不同浓度的Cd、Pb及其复合物处理10d后的烟叶为材料，分析了烟叶过氧化氢酶、硝酸还原酶的活性变化，测试了烟叶可溶性糖含量的变化情况，通过透射电子显微镜观察到了Cd和Pb对烟叶叶肉细胞亚显微结构的改变，特别是对叶绿体、线粒体和细胞核结构的损伤情况进行了详细观察。并探讨其毒害机理。研究结果表明：1)烟叶过氧化氢酶的活性剧烈地被Cd抑制；而随着Pb浓度的增加，其活性则表现为先增加后减弱的变化。2)Cd对硝酸还原酶活性的影响表现为先刺激增强，当Cd浓度超过50mg·L-1后，Cd剧烈地抑制其活性，当Cd浓度为200mg·L-1时，其活性几乎为零；Pb抑制烟叶硝酸还原酶的活性，仅在1000mg·L-1时出现一个低于正常活性的抗性峰。3)烟叶可溶性糖含量对Cd、Pb及其复合污染非常敏感，在较低浓度的污染处理时，其含量就明显下降，烟叶可溶性糖含量的变化可作为监测Cd、Pb污染的指标。4)Cd对烟叶叶肉细胞亚显微结构具有较强的损伤诱变作用，对细胞核、叶绿体和线粒体造成不可逆转的伤害，破坏了细胞正常生理活动所需的结构基础。电镜观察表明Cd严重地破坏细胞的膜结构。这可能是由于Cd离子与蛋白质结合而使蛋白质变性，从而使得以蛋白质为重要组成成份之一的膜的结构改变，功能丧失。5)在细胞膜的外面可以看到大量的Pb沉积粒，细胞膜可以阻止部分Pb进入原生质体内部，但在细胞质和叶绿体中仍可看到Pb沉积粒。Pb同样的损伤叶绿体、线粒体、细胞核的亚显微结构。