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重金属Pb、Cu是一类重金属污染物,当其在植物体内含量超过某一界限浓度时,都会对植物产生毒害作用,轻可引起植物代谢过程发生紊乱,生长发育受阻,重可导致植物死亡,而重金属Pb、Cu毒害也将引起植物一些氧化应激反应。玉米植株受到重金属胁迫时将产生花青素和β-胡萝卜素,通过玉米体内重金属累积与细胞色素分泌的相关性分析,为玉米植株重金属耐性及其抗性机理提供科学依据。主要研究结果如下:1.通过盆栽试验,以江淮之间常耕种的六种品种玉米蠡玉16、中单909、鲁单981中科4号、郑单958、登海605为试验材料,研究不同品种玉米对重金属Pb、Z n、Cu、Cd的吸收累积特性试验。结果表明,不同品种玉米在拔节期时土壤中有效态重金属含量的变异系数依次为Pb>Zn>Cu>Cd,其中土壤中有效态Pb的变幅为31.5960.11,变异系数为0.22,有效态Cu的变幅为13.7020.65,变异系数为0.17,全量的变异系数较有效态的变异系数均较低。拔节期时期不同品种玉米以中单909累积Cd含量最高,为0.31 mg·kg-1,鲁单981对Pb含量累积较多,为1.73mg·kg-1,对Pb、Zn、Cu、Cd四种重金属富集系数均小于1.0。收获期时,以郑单958品种对四种重金属累积较低,且重金属转运系数均小于1.0。2.通过高效液相色谱法研究玉米体内花青素及β-胡萝卜素测定方法的准确度并通过紫外法研究花青素及β-胡萝卜素的抗氧化性。结果表明,高效液相色谱法测定花青素可检测限在0 mg·L-1100 mg·L-1浓度范围内,高效液相色谱法测定β-胡萝卜素可检测限在0.25 mg·L-125 mg·L-1浓度范围内,回收率在80%以上。花青素和β-胡萝卜素具有清除DPPH·（1,1-二苯基-2-三硝基苯肼）的能力表明二者具有抗氧化能力。花青素在浓度为50 ug·mL-1对DPPH·清除率最高为95%,高于Vc（抗坏血酸）对DPPH·清除率。β-胡萝卜素在浓度为25 ug·mL-1对DP PH·清除率最高为36%,高于BHT（二丁基羟基甲苯）对DPPH·清除率。花青素的抗氧化能力高于β-胡萝卜素。3.通过水培试验,以玉米作为供试植株,研究Pb、Cu胁迫对玉米生长发育、细胞色素合成以及重金属吸收的影响。结果表明,Pb、Cu单一胁迫下玉米根长较对照组均偏低,复合胁迫下根长随着Pb、Cu复合浓度的增加而减小。玉米植株在重金属Pb、Cu单一胁迫下生物量变化不明显,但在不同水平Pb、Cu复合胁迫下,表现随着重金属胁迫浓度增加,玉米植株生物量先增加后减小。玉米叶绿素含量随着Pb胁迫浓度增加而增加、随着Cu浓度增加而降低;Pb、Cu单一胁迫下β-类胡萝卜素含量随着Pb浓度增加先降低后增加,随着Cu含量增加先增加后降低;Pb、Cu单一胁迫下花青素含量较对照组均增大,Cu胁迫下花青素含量增加更明显,最低增加0.65%,最高增加21.25%。玉米不同器官对Pb、Cu积累有一定差异,在单一重金属胁迫下Pb、Cu在玉米体内积累量与胁迫浓度呈正相关,分布顺序为根系>茎叶,根部是积累Pb、Cu主要器官。Pb、Cu复合胁迫下加剧了重金属向玉米体内的迁移累积,随着Pb、Cu复合胁迫浓度的增大,根部吸收Pb、Cu逐步增大,而茎叶吸收Pb、Cu趋于平稳。相关分析显示,玉米细胞色素的合成取决于被胁迫的重金属类型,β-类胡萝卜素含量与植株体内Pb含量显著正相关,花青素含量与Cu含量显著正相关,揭示Pb对β-类胡萝卜素诱导作用强、Cu对花青素诱导作用强。研究结果将为植物重金属毒害及其抗性机理提供科学依据。