铜是植物生长的必需微量元素,在植物的生长发育过程中起着重要作用,但是当土壤中铜含量高于某一临界值时,则会对植物产生毒害作用,干扰植物正常的生理代谢,影响植物的生长、发育和繁殖。过量的铜易造成植物中毒,引起农作物减产,导致农产品品质下降;同时也可通过食物进入人体,危害人类的身体健康。本文以葡萄试管苗为材料,研究不同浓度Cu2+对葡萄试管苗生长的影响及机理;检测铜离子毒害模式。主要研究结果如下:1、在5mg/L Cu2+胁迫处理下,所检测的试管苗长势及各项生长指标均强于对照组,从而进一步证明了铜离子作为植物必需微量元素在低浓度时促进植物生长,可能是铜离子是植物体多种蛋白质的辅因子,参与光合电子链的电子传递等许多代谢过程有关。但当铜离子浓度高于某一临界值时,则表现出胁迫。在本实验中,10、15mg/L Cu2+胁迫处理对试管苗生长不利,表现出试管苗的生根数、根长均低于对照组,即抑制了试管苗的生长。40mg/L Cu2+为胁迫试管苗的致死浓度。2、不同品种的葡萄试管苗对CuSO4胁迫处理的抗逆性能力大小不同,在所选取的5个品种中黑天鹅(HTE)及美人指(MRZ)这两个品种对CuSO4胁迫是高度敏感的,被淘汰;而另外三种克瑞斯(17号)、安逸无核(A27)以及螺沙(LS)对铜胁迫的抗性相对要高,其中克瑞斯(17号)抗性相对最高。3、5mg/L Cu2+处理下试管苗相对于对照组来说,叶绿素含量增加,净光合速率提高,是由于一定的铜离子参与了光合电子链的电子传递;但当高于10mg/L Cu2+处理时,试管苗叶绿素含量降低,同时导致净光合速率也成下降趋势,且与胁迫浓度成负相关,这与以前研究结论相一致。4、不同CuSO4浓度处理对试管苗抗氧化水平的影响主要表现在:铜胁迫下CAT和POD的活性均表现出“先高后低”的趋势。一定时期内试管苗叶片中POD及CAT活性升高,MDA含量增加,说明了在CuSO4胁迫处理的初期引起了ROS的产生增加,刺激了植物体内的自我保护系统,使抗氧化酶活性增加,但并不能完全消除ROS。试管苗叶片中丙二醛含量上升,两者呈极显著相关,说明了铜离子毒害的方式之一就是氧化胁迫。同时测定的电导率升高,说明了膜透性增加,细胞膜的结构受到一定的伤害。