镉胁迫下不同生态型五节芒的膜脂过氧化水平及抗氧化能力比较

[目的]揭示不同生态型五节芒（Miscanthus floridulus）在抵抗Cd胁迫机制方面的异同。[方法]以粤北大宝山矿山开采地优势植物五节芒为试验材料,比较了五节芒非矿山生态型（采自惠州市博罗县丘陵山地）和矿山生态型（采自大宝山矿区）在相同Cd处理浓度下的生理响应。[结果]Cd胁迫会导致五节芒叶片MDA的积累,非矿区生态型五节芒MDA积累的幅度要大于矿区种群。非矿区生态型五节芒叶片中SOD活性被Cd胁迫抑制,POD活性都受到Cd胁迫的诱导而比对照有所增加,但矿区生态型增加的幅度要大于非矿区生态型,矿区生态型植株2种酶的活性在最高Cd处理浓度时都显著高于非矿区生态型植株。随Cd处理浓度增大,非矿区种群五节芒叶片中PPO活性呈先增加再下降的趋势,矿区生态型植株在受到Cd胁迫后PPO活性显著增加,在最高Cd浓度处理时矿区生态型植株PPO活性要显著高于非矿区生态型。[结论]矿山型五节芒的重金属Cd耐受性要强于非矿山型。     

镉胁迫对黄菖蒲幼苗生理特性的影响研究

采用水培法对镉(Cd)胁迫下黄菖蒲幼苗叶片细胞膜损伤及丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量变化特点进行了研究。结果显示,在10 mg/L相对低浓度Cd处理下,幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b含量呈先升后降趋势,叶绿素a/b比值则持续升高;叶细胞相对电导率、MDA含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量与对照持平或略高于对照。在120 mg/L相对高浓度Cd处理下,叶绿素a和叶绿素b含量及叶绿素a/b比值均呈先升后降趋势;叶细胞相对电导率、MDA含量及脯氨酸含量与对照比,于处理后7 d出现大幅度升高,而可溶性糖含量于7 d达到最高值后下降。     

镉胁迫对茳芏生理生态特征的影响

[目的]从生理生态学角度揭示镉污染对盐沼植物环境的破坏,探索植物受毒害过程与抗性机制,以期为重金属污染植物的生态毒理学研究提供科学依据。[方法]以茳芏为供试材料,用盆栽试验研究了镉胁迫下茳芏生理生态响应及耐性机理。以植株的株高、地下直径、地上茎直径、地上部分和地下部分鲜重及干重为基本生理指标,以叶面积指数、叶绿素a、b含量、可溶性蛋白含量、可溶性总糖含量和CAT、POD酶活性为生化指标,描述镉胁迫下的茳芏生理生长过程。[结果]低浓度镉胁迫对茳芏生长起促进作用,当Cd2＋≥5.0mg/L时则表现为抑制效应,且浓度越高抑制作用越明显;叶绿素随镉浓度的增加而逐步降低,且镉胁迫对叶绿素a的抑制作用大于叶绿素b;根系活力和可溶性蛋白在镉胁迫下呈现出＂低促高抑＂;可溶性总糖在镉浓度（Cd2＋≤10 mg/L）呈上升趋势;CAT随镉浓度的增加先升后降,而POD活性持续升高。说明镉在一定程度上对茳芏生长生理起促进作用,而高浓度镉（Cd2＋≥5.0 mg/L）则抑制茳芏生长。[结论]茳芏的抗逆性较强。     

镉胁迫对商陆生理指标的影响

[目的]研究不同浓度的镉胁迫对商陆生理指标的变化。[方法]以商陆（Phytolacca acinosa Roxb.）为材料,通过温室盆栽的方式,研究其在0、10、25、50和100 mg/kg镉处理下部分生理指标的变化。[结果]在浓度小于10 mg/kg时,商陆叶片中叶绿素a含量和可溶性蛋白的含量、CAT和POD活性随浓度的增加而增大;而当浓度大于10 mg/kg时,商陆叶片中叶绿素a含量和可溶性蛋白的含量、CAT和POD活性随浓度的增加而降低;商陆叶片中MDA含量随镉浓度的升高而增大;叶绿素b含量、可溶性糖的含量则随着镉浓度的升高而下降。[结论]商陆能够通过调节体内抗氧化酶系统的活性,并保持其较高的水平以抵御镉胁迫造成的危害,从而保护了细胞膜的稳定性和完整性,显示了其超积累植物的特性。     

铝胁迫对油菜根系及叶片生理生化指标的影响

为明确油菜幼苗对铝胁迫的反应,采用沙培法培养油菜粗壮幼苗,再用水培法进行不同浓度的铝胁迫处理,测定油菜幼苗叶片中可溶性糖、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、过氧化氢酶、游离脯氨酸含量、油菜根系脱氢酶活力、氧化力等指标,并用SPSS软件统计分析。结果表明,铝胁迫下,油菜相对株高处理间差异不显著;相对根长逐渐减小,处理间差异极显著,表明铝首先对根系产生毒害作用;叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均下降,铝处理浓度越大叶绿素含量下降越明显;叶片可溶性糖、游离脯氨酸含量均上升,表明铝胁迫影响叶片中有机物的运输,产生毒害;叶片过氧化氢酶的含量先上升后下降,表明铝胁迫达到一定浓度时才会对油菜幼苗叶片产生毒害;根系脱氢酶活性和氧化力均下降。     

铅锌复合胁迫对铅富集植物假繁缕根系活力及碳氮代谢的影响

以铅富集植物假繁缕[（Pseudostellariamaximowicziana（Franch．EtSavat．）Pax]为材料,通过室内盆栽试验,研究了铅锌复合胁迫对其根系活力、叶绿素含量及碳氮代谢的影响。结果表明：在铅锌复合胁迫下,随铅或锌浓度的增加．假繁缕根系活力呈上升的趋势,叶绿素a含量、叶绿素b含量及叶绿素总量呈增加的趋势,而叶绿素a／b值呈降低的趋势。同时,随铅或锌浓度的增加,假繁缕地上部分可溶性糖含量呈增加的趋势,可溶性蛋白含量呈先增后降的变化趋势。这表明,铅富集植物假繁缕已经适应了铅、锌的胁迫。     

盐胁迫对秋季香樟幼苗抗氧化酶系统和光合特性的影响

以2年生的香樟幼苗为试材,以蒸馏水为对照,分别用50,100,200 mmol·L-1的NaCl和Na2SO4处理,研究秋季香樟幼苗可溶性糖含量、抗氧化酶系统及光合特性的变化。结果表明:随NaCl胁迫程度的增加,香樟叶片光合色素含量、叶绿素a/b值、SOD活性和POD活性呈先上升后下降趋势,净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度降低,可溶性糖含量、电导率、丙二醛含量升高;随Na2SO4胁迫程度的增加,植物体内光合色素含量、叶绿素a/b值、SOD活性和POD活性呈先升后降趋势,植物叶片的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率呈下降趋势,可溶性糖含量、电导率、丙二醛含量和胞间CO2浓度呈上升趋势。香樟幼苗对低浓度的盐胁迫具有一定程度的耐受性,而NaCl胁迫对香樟幼苗的影响要高于Na2SO4。     

镉胁迫对烤烟生长及生理特性的影响

通过营养液水培试验,研究了不同浓度Cd对烤烟生物量、叶绿素含量、抗氧化酶系统的影响。结果表明,Cd胁迫下的烟株生长受到抑制,烟株地上部干重和根干重随Cd胁迫强度的增加而降低,Cd处理浓度越高,抑制的效应越明显。低浓度Cd(<8 mg.kg-1)对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和类胡萝卜素含量有促进作用,并提高烟株体内活性氧防御体系,使MDA酶含量下降,SOD、POD酶的活性相应提高。高浓度Cd(>16 mg.kg-1)对烤烟叶片中叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素含量有明显的抑制作用,对活性氧防御体系产生胁迫效应,MDA酶含量上升,SOD、POD酶活性明显下降。各项生理指标与Cd处理浓度之间相关分析表明,Cd浓度与根部生物量呈显著负相关,与叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、类胡萝卜素、SOD、POD呈极显著负相关,与MDA呈极显著正相关。MDA含量变化为Cd胁迫烤烟生长的最敏感生理指标。     

芘胁迫对玉米幼苗生长及生理指标的影响

[目的]探讨芘胁迫对玉米幼苗生长及生理指标的影响。[方法]通过水培试验,研究了4个浓度（0、0.5、1.0和2.0mg/L）的芘对2种玉米市祥1号（敏感品种）和广甜3号（耐性品种）幼苗生长及生理指标的影响。[结果]在试验浓度范围内,随芘浓度的升高,市祥1号叶绿素a和叶绿素b含量呈先升高后降低的趋势,相对生长量和绝对生长速率呈下降趋势,根系和叶片丙二醛（MDA）含量呈上升趋势;广甜3号相对生长量、绝对生长速率和叶绿素a含量呈先上升后下降趋势,叶绿素b和根系MDA含量呈上升趋势,叶片MDA含量呈下降趋势。与对照相比,市祥1号在0.5～1.0mg/L芘处理时叶绿素a和叶绿素b含量显著增加,芘浓度≥2.0mg/L时则显著降低,芘浓度≥1.0mg/L时根系和叶片MDA含量显著增加,而相对生长量和绝对生长速率显著降低;广甜3号在芘浓度≥1.0mg/L时叶绿素a和叶绿素b含量显著增加。芘浓度与敏感品种市祥1号的相对生长量和绝对生长速率呈显著负相关,与根系MDA含量呈显著正相关;芘浓度与耐性品种广甜3号叶绿素b含量和根系MDA含量呈显著正相关。[结论]为玉米苗期的管理措施提供了依据。     

芘胁迫对玉米幼苗生长及生理指标的影响

[目的]探讨芘胁迫对玉米幼苗生长及生理指标的影响。[方法]通过水培试验,研究了4个浓度（0、0.5、1.0和2.0 mg/L）的芘对2种玉米市祥1号（敏感品种）和广甜3号（耐性品种）幼苗生长及生理指标的影响。[结果]在试验浓度范围内,随芘浓度的升高,市祥1号叶绿素a和叶绿素b含量呈先升高后降低的趋势,相对生长量和绝对生长速率呈下降趋势,根系和叶片丙二醛（MDA）含量呈上升趋势;广甜3号相对生长量、绝对生长速率和叶绿素a含量呈先上升后下降趋势,叶绿素b和根系MDA含量呈上升趋势,叶片MDA含量呈下降趋势。与对照相比,市祥1号在0.5～1.0 mg/L芘处理时叶绿素a和叶绿素b含量显著增加,芘浓度≥2.0 mg/L时则显著降低,芘浓度≥1.0 mg/L时根系和叶片MDA含量显著增加,而相对生长量和绝对生长速率显著降低;广甜3号在芘浓度≥1.0 mg/L时叶绿素a和叶绿素b含量显著增加。芘浓度与敏感品种市祥1号的相对生长量和绝对生长速率呈显著负相关,与根系MDA含量呈显著正相关;芘浓度与耐性品种广甜3号叶绿素b含量和根系MDA含量呈显著正相关。[结论]为玉米苗期的管理措施提供了依据。     

五节芒ISSR-PCR反应体系的优化

［目的］保护五节芒的种质资源并为其开发利用奠定基础。[方法]以五节芒DNA为材料,分析DNA浓度、Mg^2＋浓度、dNTP浓度、Taq DNA聚合酶的含量以及退火温度对ISSR-PCR扩增结果的影响。并通过单因子试验对ISSR-PCR反应体系进行优化。［结果］建立了五节芒ISSR-PCR的最佳体系：25 μl反应体系中10×PCR Buffer 2.5 μl、0.2 mmol/L 4×dNTP、1.5 mmol/L Mg^2＋、0.75 U Taq DNA聚合酶。PCR反应程序为94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30s;51-53 ℃退火30 s,72 ℃延伸50 s,40个循环;72 ℃再延伸7 min。利用优化反应体系从100个ISSR通用引物中筛选出了11个稳定性高、重复性好的引物。［结论］这一优化体系的建立为今后利用ISSR标记技术研究五节芒遗传多样性奠定了基础。     

水培条件下东南景天对镉的耐性与富集特性研究

[目的]探讨不同生态型东南景天对Cd的耐性和富集能力的差异。[方法]通过水培试验,研究东南景天矿山和非矿山2种生态型植物在不同cd供应水平下的生长情况以及体内Cd含量的变化。[结果]非矿山生态型东南景天忍耐环境Cd胁迫的临界浓度是100μmoL／L,而矿山生态型东南景天是400μmol／L。随着供Cd水平的提高,2种生态型植物各部分的Cd含量均呈升高的趋势。非矿山生态型东南景天叶和茎中的最大cd含量分别为493和934mg／kg（DW）,而矿山生态型东南景天叶和茎中的最大Cd含量分别为4933和3874mg／kg（DW）。在相同供Cd水平下,非矿山生态型东南景天各部分的Cd含量大小次序为根〉茎〉叶;而矿山生态型东南景天各部分的Cd含量大小次序为叶〉茎〉根。[结论]水培条件下,东南景天矿山生态型比非矿山生态型具有更强的忍耐、吸收和向地上部转运Cd的能力。     

土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

广西大厂矿区某屯玉米重金属污染评价

[目的]对广西大厂矿区某屯玉米重金属污染进行评价。[方法]从广西大厂矿区某屯采集玉米样品及相应的土壤样品各10个,分析了其中的As、Pb、Cd、Zn、Cu等元素的含量,并对玉米安全性进行评价。[结果]该屯10个玉米样品均受到了不同程度的重金属污染,5个样品为重污染,1个样品为中污染,4个样品为轻污染,主要超标元素是Pb和Zn。玉米对土壤中各元素的富集能力是不同的,富集系数排序为:Zn>Cu>Pb>Cd>As,说明玉米对砷和镉的富集能力较小。尽管该地区土壤中As、Cd污染很严重,但玉米中超标的主要是Zn和Pb,As和Cd反而不超标。[结论]该研究为今后广西大厂矿区农产品的安全性管理提供了科学参考。     

甘蔗多样性微阵列技术（DArT）标记体系的建立

[目的]建立成熟、稳定的甘蔗多样性微阵列技术（Diversity array technology,DArT）标记体系,为甘蔗的遗传多样性分析、遗传图谱构建及标记辅助育种等提供新的分子标记方法.[方法]以7份不同种属的甘蔗材料为样本,优化基因组复杂性降低方法并建立甘蔗DArT标记体系,同时应用该体系分析7份材料的遗传多样性.[结果]获得了基于PstⅠ/TaqⅠ酶切组合的最优基因组复杂性降低方法,利用该方法建立了DArT体系.利用DArT体系分析了7份材料之间遗传进化关系,发现供试7份材料的遗传相似系数为0.497～0.811,平均值为0.569.以遗传相似系数0.546为阀值,可以将供试材料分为三大类,其中第一类的GT29号、拔地拉和割手密GXS85-30均为甘蔗属材料,与预期相一致;第二类为河八王2号和滇蔗茅2号,第三类为芒84-8和斑茅GXA87-36.[结论]建立的甘蔗DArT标记体系具有有效性,其遗传相似性分析结果与材料预期的亲缘关系密切程度相一致.     

五节芒种质资源的表型多样性分析

为了解中国五节芒的形态多样性和分布特点，为五节芒种质资源的开发和利用提供参考依据，对采集自安徽、福建、广东、广西、贵州、湖北、湖南、江苏、江西、浙江等10个省份117份材料的12个与茎杆、叶片、花序相关的表型性状进行表型多样性分析。结果表明：(1)五节芒群体的表型性状在群体间和群体内都存在丰富的变异，各性状变异系数范围为2.80%～73.43%；(2)主成分分析显示，前3个主成分累积贡献率为87.75%，其中第1主成分反映叶片特征，第2主成分反映茎杆特征，第3主成分反映花序特征；(3)聚类分析表明，10个群体可以分为3类，第1类为湖南和江西2个群体，第2类包括福建、广东、广西、湖北和贵州5个群体，第3类包括安徽、江苏和浙江3个群体。     

广西矿区植物重金属富集特征

【目的】为寻找广西矿区潜在的对重金属元素的超富集植物。【方法】根据矿区的地貌和植被分布特征,对广西矿区土壤和植物的重金属含量进行调查,通过测定土壤和植物中的Cu、Zn、Cd、As等重金属含量,并分析其富集特征。【结果】矿区土壤中的重金属含量均超过国家一级标准（GB 15618-1995）,其中As含量超国家三级标准;植物中的Cu、Zn、Cd和As含量分别为54.2~148.4、91.7~319.9、4.1~13.2和353.0~5123.7 mg/kg; 蜈蚣草、山菅兰、五节芒、葡萄属、壳斗科和杜茎山等植物中的As含量较高,分别为5123.7、3132.7、1046.6~3012.3、2411.4、1507.9和1056.1~1258.9 mg/kg,其相应的富集系数分别为25.2、6.6、2.2~14.8、5.1、3.2和5.2~6.2,表现出地上部大于地下部的富集特征。【结论】蜈蚣草、山菅兰、五节芒、葡萄属、壳斗科、杜茎山均达到As超富集植物的标准,是潜在对的As超富集植物。     

芒荻类植物的利用现状及发展前景

就芒荻类植物利用现状及其发展前景进行综合评述,重点介绍了芒（Miscanthus sinensis Anderss）、五节芒[Miscanthus floridulus（La-biu）.Warb]、荻[Triarrhena sacchariflora（Maxim）.Nakai]、南荻（Triarrhena lutarioriparia L.Liu）4种植物的生长性状和分布,分析了它们的利用现状,并对其发展前景做出展望。     

铜绿山矿区农业土壤重金属污染及生态风险评价

[目的]掌握铜绿山矿区农业土壤中重金属含量、污染程度及分布特征。[方法]对矿区周边农业土壤重金属进行实地采样,并对Cu、Pb、Cd、Zn含量进行分析。采用地累积指数法及潜在生态风险指数法,评价土壤中的重金属污染程度和风险。[结果]矿区农业土壤受到重金属不同程度的污染,重金属的污染程度从大到小依次为Cu、Zn、Pb、Cd;重金属区域污染差异较大,局部区域污染严重;矿区农业土壤中Cu、Pb、Zn和Cd 4种重金属综合的潜在危害程度均为"轻微",Cu是潜在生态危害最大的因子。重金属潜在危害程度从大到小依次为Cu、Pb、Zn、Cd;Pb和Zn有很大相关性,说明Pb和Zn可能属于同源污染物。[结论]该研究可为矿区农业用地重金属污染防治提供科学依据。