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本文选用紫背浮萍(Spirodela polyrhiza)和菹草(Potamogeton crispus L.)作为实验材料,以Mn2+作为胁迫因子,在实验条件下,利用植物组织培养、激光共聚焦显微镜、傅里叶变换红外光谱分析、高效液相色谱等实验技术,研究了重金属锰对紫背浮萍、菹草野外苗和菹草无菌苗的胁迫效应。取得了以下主要研究结果：(1)用不同浓度(0、10、20、30、40、50μmol/L) MnCl2(以Mn2+计)的1/10Hongland营养液培养紫背浮萍2周,研究了紫背浮萍的傅里叶变换红外光谱(FTIR)、总黄酮、活性氧、丙二醛(MDA)、抗氧化系统、光合色素和可溶性蛋白质含量及总抗氧化能力。结果表明,紫背浮萍在锰的胁迫下表现出一系列的生理生化变化：总黄酮含量先增多后减少,活性氧大量积累(超氧阴离子产生速率加快、过氧化氢含量增多),膜脂过氧化加剧(丙二醛含量升高),光合色素遭到破坏,可溶性蛋白质含量减少,紫背浮萍的抗氧化系统也受到Mn2+的干扰,维生素C(Vc)和维生素E(Ve)的含量不断减少、还原型谷胱甘肽(GSH)变化不明显、非蛋白巯基(NP-SH)先增多后减少、过氧化氢酶(CAT)活性下降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性升高,总抗氧化能力先升高后降低,这些变化与傅里叶变换红外光谱(FTIR)特征峰代表物质(碳水化合物、细胞壁及膜的组分、蛋白质、羧酸、酚类等)的变化共同表明,高浓度锰胁迫对紫背浮萍造成了严重的损害。(2)研究了不同浓度(0、0.1、0.2、0.4、0.8 mmol/L) MnCl2(以Mn2+计)处理1周对菹草野外苗和无菌苗的影响,分析了菹草的傅里叶变换红外光谱(野外苗)、叶绿体自发荧光(野外苗)、水解氨基酸含量(无菌苗)、活性氧、丙二醛(MDA)、抗氧化系统、光合色素和可溶性蛋白质含量及总抗氧化能力,研究结果表明：Mn2+胁迫对菹草的毒害效应是多方面的,傅里叶变换红外光谱(FTIR)特征峰代表的物质(碳水化合物、细胞壁及膜的组分、蛋白质、羧酸、酚类等)变化不一、叶绿体自发荧光减弱,叶绿素和类胡萝卜素含量减少,水解氨基酸、可溶性蛋白质含量、维生素C(Vc)和维生素E(Ve)均在低浓度时应激性的增多、高浓度胁迫时减少,活性氧大量积累(超氧阴离子产生速率加快、过氧化氢含量增多),膜脂过氧化加剧(丙二醛含量升高),超氧化物歧化酶(SOD)活性增强,起到了主要的抗氧化作用,过氧化氢酶(CAT)活性与T-AOC均先升高后降低。在实验周期内,高浓度锰处理对菹草造成了明显的胁迫效应。