铅、镉胁迫对双孢蘑菇生长及其生理生化活性的影响

摘要

双孢蘑菇是世界上栽培最普遍和消费量最大的食用菌，其重金属富集情况受人关注。可直接吸收空气漂浮物中的重金属或通过菌丝体累积土壤或基质中的重金属。本文报道了Pb、Cd对双孢蘑菇生长及其生理生化活性的影响。主要研究结果如下：
　　 (1)在试验浓度范围内(Pb≤1500mg/kg，Cd≤50mg/kg)，双孢蘑菇子实体和菌丝体对Pb、Cd的富集量随重金属浓度的增加而增加。子实体不同部位的富集量由高到低依次为菌褶＞菌盖＞菌柄，其中铅富集量为19.42mg/kg、16.42mg/kg、15.30mg/kg，镉的富集量为38.56mg/kg、35.73mg/kg、11.80mg/kg。铅、镉复合胁迫下，铅富集量比单一铅胁迫高28.4％，而镉富集量比单一镉胁迫低15.9％。
　　 (2)傅立叶变化红外光谱分析表明，双孢蘑菇子实体不同部位的红外光谱差异显著。菌柄、菌盖和菌环主要成分是蛋白质和碳水化合物，担孢子主要含脂类物质，多糖含量较少；子实体在菌盖直径为3.5-4.0cm时其蛋白和多糖的含量较高。Pb、Cd胁迫下，菌柄、菌盖的蛋白酰胺Ⅱ的吸收峰1553cm-1、1556cm-1强度增强，而蛋白酰胺Ⅲ的吸收峰1432cm-1、1430cm-1强度减弱，菌丝体的蛋白酰胺Ⅱ的吸收峰1551cm-1强度增加。
　　 (3)在试验浓度范围内，菌丝体生长速度随着重金属浓度的增加而减小；随着Pb、Cd浓度的升高，可溶性蛋白含量、CAT酶和SOD酶的活性都呈先增后减的趋势，但在Pb单一胁迫下POD酶的活性与Pb浓度呈正相关，Cd单一胁迫及其与Pb复合胁迫下POD酶的活性是先增后减；Pb、Cd复合胁迫下Pb、Cd具有一定的拮抗作用。
　　 (4)电镜观察结果表明，重金属Pb、Cd胁迫下双孢蘑菇菌丝体和孢子的表面结构完整无损害，而子实体的内部结构受到损害，主要表现在细胞发生质壁分离，细胞壁、细胞膜和细胞通道上有黑色颗粒物沉淀，有些细胞出现空泡化现象。