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重金属污染毒性强、难降解,是地表水体最重要的污染之一。水生植物对重金属的吸收和积累,能导致植物代谢紊乱,乃至死亡,严重影响水生态系统的健康。本研究以常见的水生植物伊乐藻和水芹为试材,探讨了Mn2+、Cd2+单一和复合胁迫对水生植物叶绿素、可溶性蛋白、活性氧(ROS)、抗氧化酶及根际酶的影响。实验结果如下:1.与对照(CK)相比,低浓度Mn2+对伊乐藻和水芹叶绿素(Chl),可溶性蛋白含量一直表现为促进作用;高浓度Mn2+处理时,短时间内表现为刺激作用,而后表现为抑制作用,或一直表现为抑制作用。在较低浓度Cd2+胁迫下,短时间内Cd2+具有一定的刺激作用。在Mn2+、Cd2+复合胁迫下,当Mn2+、Cd2+浓度较低时,Mn2+对Cd2+的毒害有一定的缓解作用;当Mn2+、Cd2+浓度较高时,Mn2+对Cd2+的毒害有一定的加强作用。相比而言,水芹的抗性较伊乐藻强;同时在重金属胁迫下,可溶性蛋白比Chl更为敏感。2.与CK相比,低浓度Mn2+在短时间内对伊乐藻和水芹丙二醛(MDA)含量有一定的抑制作用,对过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2·—)含量表现为先刺激后抑制,而对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均表现为刺激作用。在高浓度Mn2+处理时,伊乐藻和水芹MDA、H2O2、O2·—含量持续上升;SOD、POD活性持续上升;伊乐藻CAT活性上升,水芹CAT活性先上升后下降。在低浓度Cd2+胁迫下,伊乐藻和水芹MDA含量持续上升,O2·—含量先上升后下降;伊乐藻H2O2含量持续上升,水芹H2O2含量先上升后下降;伊乐藻和水芹SOD、POD、CAT活性持续上升。在高浓度Cd2+处理时,伊乐藻和水芹MDA、H2O2、O2·—含量持续上升,SOD、POD、CAT活性均先上升后下降。在Mn2+、Cd2+复合胁迫下,高浓度Mn2+加快了Cd2+处理对伊乐藻和水芹叶片SOD、POD、CAT活性的抑制。与伊乐藻相比,水芹所受Mn2+、Cd2+单一胁迫和复合胁迫相对较轻,尤其是在单一Mn2+胁迫下。同时,在低浓度Mn2+、Cd2+单一及胁迫时,SOD、POD和CAT活性均增加,共同减轻水生植物所受的氧化胁迫,而在高浓度Mn2+、Cd2+单一及复合胁迫时,SOD起主要的保护作用。3.与CK相比,低浓度Mn2+对伊乐藻和水芹根际酶活性具有促进作用,在高浓度Mn2+胁迫下,伊乐藻和水芹根际酶活性受到抑制。在单一Cd2+胁迫下,酶活性变化也与高浓度单一Mn2+胁迫相似,伊乐藻根际酶活性的下降幅度为:脲酶(Urease)>碱性磷酸酶(APA)>脱氢酶(DHA),水芹的下降幅度为:DHA>Urease>APA。在Mn2+、Cd2+复合胁迫下,Mn2+、Cd2+低浓度时三种酶活性均低于相应的单一Mn2+胁迫,高于相应的单一Cd2+;Mn2+、Cd2+高浓度时低于相应的单一Mn2+、Cd2+胁迫,说明低浓度Mn2+对Cd2+的胁迫有一定的缓解作用,而高浓度Mn2+与Cd2+表现出协同作用。论文研究了不同浓度的Mn2+、Cd2+及其复合胁迫对伊乐藻和水芹的影响,以期为伊乐藻和水芹的水环境修复工程中水生植物的恢复提供理论参考依据,有利于更加科学的利用水生植物开展水体修复工程。