镉胁迫下菊芋的富集能力及其生理响应

为重金属污染土壤净化及其开发利用提供科学依据,以徐州菊芋、潍坊菊芋为对象进行土培,研究镉(Cd~(2+))不同浓度(0.0mmol/L、0.10mmol/L、0.60mmol/L、1.20mmol/L)胁迫7d、14d、21d后菊芋根际土壤过氧化氢酶、土壤磷酸酶和土壤pH的变化,分析菊芋对镉的富集能力及其生理响应。结果表明:土壤加入低浓度重金属镉后,前期土壤过氧化氢酶活性上升,呈现出一定激活效应,但随着镉浓度的增加及胁迫时间延长呈抑制作用;土壤磷酸酶活性在前、中期均增大,随胁迫时间延长其活性被抑制;徐州菊芋、潍坊菊芋土壤酶活性的变化一致,其中徐州菊芋的适应能力更强;菊芋体内的镉含量随胁迫程度加深总体呈逐渐上升趋势,其分布特征为地下部分地上部分,且转运系数均小于1,地上部分镉分布徐州菊芋为茎叶,潍坊菊芋在中低浓度下为叶茎;菊芋根系的富集系数均大于1。徐州菊芋、潍坊菊芋均表现出较好的耐镉性和富集能力。     

菊芋浸提液对稗草化感作用的研究

【目的】通过探索不同品种的菊芋浸提液对稗草的化感影响,以期揭示菊芋浸提液的作用机理 并为其应用于杂草防治提供有力依据。【方法】以稗草种子为试材,进行土培试验,研究徐州和潍坊菊芋不同 器官浸提液对稗草的化感作用,测定稗草根长、芽长、发芽率、抗氧化酶活性、丙二醛（MDA）含量及土壤 碱性磷酸酶、转化酶活性与电导率。【结果】随着浸提液浓度升高,种子发芽率不断降低,最高抑制率达到 52.08%,而根长与芽长的最大降幅分别达到 81.96% 和 19.89%;叶过氧化物酶 (POD)、叶过氧化氢酶（CAT）、 土壤碱性磷酸酶活性随浸提液浓度先升后降,浸提液处理稗草 SOD 活性普遍受抑制。潍坊菊芋浸提液能诱导 稗草积累 MDA,而徐州菊芋浸提液使稗草 MDA 含量先升后降。随着浸提液浓度提高,土壤电导率逐渐升高, 其最大增幅达 180.56%;而转化酶活性随潍坊菊芋提取液浓度升高均表现为促进效应。【结论】菊芋浸提液对 稗草的生长、抗氧化能力、MDA、根系土壤酶活性和电导率都有一定的作用,可用于进行杂草防治。     

镉胁迫对一年生黑麦草生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度镉(0、50、100、200、300 mg/kg)胁迫对一年生黑麦草(Tagetes patula L.)成年植株叶绿素和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性的影响。结果表明:低浓度镉(50mg/kg)胁迫叶绿素含量略有减少,但随着胁迫浓度的升高,叶绿素含量与对照显著减少;MDA含量随着镉胁迫浓度增加呈现先降后升的变化趋势,300mg/kg时达到最高值;SOD、CAT、POD活性随镉浓度升高,均表现出先升后降的变化趋势。可见,一年生黑麦草对重金属镉具有一定的耐受性,为植物重金属修复方面提供参考。     

重金属镉胁迫下臭牡丹的生理响应及富集研究

为探究镉胁迫对臭牡丹生理响应及各部位镉富集特征的影响,进行盆栽试验,设置不同浓度(0.00、0.10、0.30、0.60和0.90mmol·L~(-1))镉梯度,测定12、24和36 d后植物抗氧化酶活性、叶绿素含量、叶绿素荧光参数及各部位镉含量。结果表明,SOD、CAT活性随胁迫浓度增加总体先升后降,POD活性在高浓度下变化显著,前期增强,后期减弱;短时间、低浓度的镉污染会刺激臭牡丹提高叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和叶绿素a/b以适应不良环境,长时间、高浓度的胁迫则产生较强的抑制效应;叶片Fv/Fm在高浓度后期明显减小,ETR先升后降;臭牡丹各器官镉富集能力存在显著差异,表现为根茎叶,其富集系数与各部位镉富集量呈负相关,表明胁迫加深会阻碍根部镉富集过程从而产生毒害效果。     

镉胁迫对烟草生理特性的影响

为探明镉胁迫对烟草生理特性的影响,选用本生烟草（Nicotiana benthamiana）为材料,采用盆栽试验,挑选了生长4周健壮的烟草苗进行不同浓度镉胁迫处理（0,50,250和500 μg·L-1）,并于处理后一周分别取样并进行相关生理指标（叶绿素含量、丙二醛含量、超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性）的测定。结果表明：随着镉浓度的增加,本生烟草叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性呈下降趋势,过氧化物酶活性呈先升后降趋势,丙二醛含量呈上升趋势。试验数据表明低浓度的镉胁迫下烟草会出现自我保护现象,但浓度超过250 μg·L-1的镉胁迫一周会明显抑制烟草叶绿素合成及氧化酶系活性,进而对烟草细胞产生伤害。     

镉对紫茉莉叶片蛋白质·脯氨酸和抗氧化酶活性的影响

[目的]了解镉诱导的植物生理生化变化。[方法]采用盆栽试验,以氯化镉配制土壤镉含量分别为1、5、10、25、50、100 mg/kg干土,以不加镉处理作为对照,研究镉处理20 d对80 d龄紫茉莉叶片叶绿素、蛋白质、脯氨酸含量和抗氧化酶活性的影响。[结果]随着镉处理浓度的增加,紫茉莉叶片总叶绿素和蛋白质含量、硝酸还原酶活性降低,叶绿素a/b值和脯氨酸含量升高。过氧化物酶活性随着镉处理浓度的增加而增加,可作为指示重金属植物毒性的一种生物指标。在较低浓度镉处理下,抗氧化酶活性随镉处理浓度的增加而增加,谷胱甘肽还原酶和过氧化氢酶在25 mg/kg镉处理下活性最高,而超氧化物歧化酶和抗坏血酸过氧化物酶在50 mg/kg镉处理下活性最大,但在100 mg/kg镉处理下,这4种酶的活性都明显回落,过氧化氢酶活性甚至低于对照。[结论]抗氧化酶是紫茉莉抗氧化防御系统的重要组成部分,能有效降低氧化胁迫对植株造成的伤害。     

重金属镉胁迫臭牡丹根系及其土壤生化指标的变化

为重金属镉污染土壤的植物修复及野生臭牡丹的综合利用提供参考,以野生臭牡丹植株为试验材料,采用盆栽土培法模拟研究不同镉浓度胁迫臭牡丹,对其根系质膜透性、土壤电导率及土壤不同酶活性等的影响。结果表明:随着镉胁迫时间的延长,臭牡丹根系土壤的过氧化氢酶、脲酶和碱性磷酸酶活性均呈先升高后降低趋势。在镉浓度为0.90 mmol/L时,胁迫24d土壤过氧化氢酶活性比胁迫12d的高40.35%;在胁迫36d时,土壤过氧化氢酶的活性明显降低,并表现出明显抑制效应。土壤碱性磷酸酶活性在不同镉浓度胁迫24d时,以镉浓度为0.10mmol/L时最高,比未施镉(CK)升高62.31%。土壤脲酶活性在不同镉浓度胁迫24d时,以镉浓度为0.10mmol/L时最高,比CK升高67.31%,在胁迫36d时比CK降低23.35%。随着镉浓度增加和胁迫时间延长,臭牡丹根系的质膜透性升高,在胁迫36d时,镉浓度为0.90mmol/L的臭牡丹根系质膜透性比CK升高114.71%。土壤电导率在镉胁迫12d时的变化较小,但随着镉胁迫时间延长,其增幅较大;在镉胁迫36d时,喷施镉浓度为0.30 mmol/L、0.60 mmol/L和0.90mmol/L臭牡丹根系质膜的透性增幅明显,比CK分别升高246.27%、256.26%和285.28%。     

稀盐盐生植物盐角草对盐胁迫生理响应的初步研究

[目的]分析盐胁迫下盐角草生长特性指标和抗逆性指标的变化,初步研究盐角草对盐胁迫的耐盐机理.[方法]用不同浓度的NaC1对盐角草进行盐胁迫处理,常规方法测定盐角草的湿重、干重、含水率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸含量和丙二醛(MDA)含量.[结果]随着NaCl浓度的不断增加,盐角草湿重、干重和含水率均呈先升后降再升趋势,最适生长浓度为100mmol/L;叶绿素含量先降后升;SOD活性总体呈先升后降,POD活性和CAT活性则是先降后升再降,三者相互协调发挥作用;脯氨酸含量、MDA含量呈先升后降态势,且盐处理后的均较对照的高.[结论]盐角草的抗氧化酶活性,尤其是SOD活性是盐胁迫的敏感指标,反应了盐角草独特的耐盐机理.     

丛枝菌根真菌对镉胁迫下凤仙花生理特征的影响

采用盆栽方法,用50、100、150、200、250、300 mg/kg这5种浓度的镉液处理凤仙花种子,研究丛枝菌根(AM)真菌对镉胁迫下凤仙花生理特征的影响。结果表明,AM真菌能入侵凤仙花的根部,且接种AM真菌的凤仙花对不同浓度镉胁迫的生理响应程度不同,随镉胁迫浓度的增加,凤仙花超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈先升后降再升的趋势,过氧化氢酶(CAT)活性呈先降后升的趋势,丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势;接种AM真菌时,凤仙花SOD、POD、CAT活性均在镉胁迫浓度为300 mg/kg时达到最大,分别为98.84、100.87、31.33 U/(g·min),MDA含量相对最高,为16.84μmol/g;在200～300 mg/kg较高浓度镉胁迫处理下,接种AM真菌处理的凤仙花抗氧化酶活性高于无AM菌处理的,MDA含量低于无AM菌处理的。在镉胁迫下,凤仙花与AM真菌共同作用可提高其抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化,促进凤仙花对重金属镉的吸收。     

镉对龙葵幼苗生长和生理指标的影响

采用营养液培养法研究了镉胁迫条件下龙葵幼苗生长、生理响应及镉积累特性.结果表明,镉胁迫下,龙葵幼苗生长受到一定程度的抑制,并且具有浓度效应和时间效应.镉胁迫还导致龙葵叶片色素含量下降.叶绿素a、b和类胡萝卜素平均含量在高浓度镉(150 μmol·L-1)处理条件下分别较对照降低55.5%、63.9%和43.3%.低浓度镉(25 μmol·L-1)处理15 d内显著促进龙葵幼苗根系活力,平均根系活力较对照上升10.4%,而高浓度镉处理下,根系活力呈现先升后降的趋势,镉处理10 d之后达到峰值;随着镉浓度的升高和胁迫时间的延长,龙葵幼苗叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物质均呈现显著上升趋势.相对于对照植株,低浓度镉处理下龙葵叶片平均相对电导率、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量上升17.7%、117.7%、5.6%和95.3%,而高浓度镉处理下上升幅度更大,分别为39.0%、194.6%、56.3%和758.0%.从积累部位来看,镉主要积累在龙葵幼苗地上部,镉含量由高到低依次为叶片>茎>根系,高浓度镉胁迫20d之后根茎叶镉含量为5 d时的1.73、1.49和1.40倍,分别为1 287.25、1 718.14和2 385.27 μg·g-1DW.     

砷胁迫对紫茉莉生理生化特性的影响

通过盆栽的方法,研究不同浓度砷胁迫对紫茉莉叶绿素和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明:低浓度(5 mg/L)砷胁迫叶绿素含量略微增加,随着浓度不断升高及胁迫时间延长,含量随之下降。MDA含量在45 mg/L砷浓度、胁迫时间14 d时最高,为81.3 nmol/g FW,60 mg/L砷浓度、胁迫时间35 d时最低,为43.8nmol/g FW。各处理时期内,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性均随着砷浓度的升高,表现为先升后降的趋势,表明紫茉莉对低浓度的砷具有一定的耐受性。     

金鱼藻抗氧化系统对镉胁迫的响应

[目的]研究镉对金鱼藻生长的影响和金鱼藻抗氧化酶对胁迫伤害的响应。[方法]用不同浓度的氯化镉溶液(纯镉离子浓度分别为0、0.2、1.0、2.0 mg/L)处理金鱼藻,并分别于处理后1、2、4、8 d测定处理后植株叶绿素和可溶性蛋白含量、镉的积累量、抗氧化酶活性以及氧化胁迫参数等指标。[结果]金鱼藻体内镉的积累量随胁迫浓度和时间的增加而增加,但积累速率随胁迫浓度和时间的增加而降低;抗氧化酶系统对镉胁迫具有应激反应,当镉浓度小于1.0 mg/L时,超氧物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性均先上升,4d后又下降,而当镉浓度大于2.0 mg/L时,上述酶活性下降,同时,H2O2含量、MDA含量上升。[结论]低浓度镉可以诱导抗氧化酶活性,抵御氧化胁迫,但随着隔浓度的增加,抗氧化酶活性降低,植物受到氧化胁迫伤害。     

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。     

修复肥料和紫云英对水稻吸收积累镉的影响

为探讨修复肥料和紫云英对镉污染稻田的修复效果,在大田试验条件下,设置修复肥料和紫云英处理,并与应用较为广泛的石灰进行安全利用效果对比,研究对镉污染稻田水稻不同部位镉吸收转运、有效态镉含量、镉化学形态和酶活性等的影响。结果表明：修复肥料和紫云英联合施用可以使水稻产量较不添加土壤调理剂增产9.01%,施用修复肥料或紫云英也有一定增产效果;修复肥料和紫云英单施及二者联合施用均有效降低糙米镉含量,联合施用的降镉效果最好,达到了28.64%,石灰处理后糙米镉含量也均低于GB 2762—2017限量值;修复肥料和紫云英联合施用水稻根际和非根际土壤pH值分别提高0.20和0.32个单位,效果好于石灰处理（分别提高0.08个和0.23个单位）,修复肥料单施和与紫云英联合施用根际和非根际土壤有效态镉含量分别降低32.25%和40.54%,降镉效果接近石灰处理（27.87%和42.85%）;修复肥料和紫云英联合施用降低了土壤弱酸提取态和可还原态镉含量,提高了残渣态镉含量。此外,修复肥料和紫云英的联合及单独施用在一定程度上提高了土壤蔗糖酶、脲酶、蛋白酶和过氧化氢酶活性;紫云英和修复肥料单施和二者配施的投入产...     

钾肥对镉污染土壤大白菜品质的效应研究

为进一步阐明钾对镉污染土壤上大白菜的品质影响,通过盆栽试验研究了2 种镉污染土壤不同钾肥用量对大白菜生长、生理特性和重金属含量的影响。结果表明,大白菜地上部及地下部鲜重在低镉胁迫下分别下降2.6%和19.8%,在高镉胁迫下分别下降7.1%和45.5%;低镉胁迫下,土壤增施钾肥后大白菜地上部鲜重提高0.3%~34.0%,地下部鲜重降低1.2%~7.4%;高镉胁迫下,增施钾肥后大白菜地上部鲜重无明显变化,地下部鲜重显著提高41.8%~87.3%。低镉胁迫大白菜叶片中叶绿素a、叶绿素b 含量略有升高,增施钾肥后,叶绿素a 含量显著升高,叶绿素b 含量变化不大;高镉胁迫大白菜叶片中叶绿素各含量明显降低,增施钾肥后,叶绿素各含量变化不大。低镉胁迫大白菜叶片中抗氧化系统酶(CAT、SOD、POD)活性增强,高镉胁迫大白菜叶片中各抗氧化系统酶活性降低,2 种镉污染土壤增施钾肥各种酶活性呈增强趋势。镉污染土壤增施钾肥能有效提高大白菜叶片中维生素C、还原糖的含量,并促进游离氨基酸转化为粗蛋白。镉胁迫大白菜叶片中重金属镉、砷含量显著升高,铅、铬、汞含量均有效降低。结果表明,镉污染土壤上增施钾肥能有效提高大白菜品质,特别是降低大白菜叶片中各种重金属的含量,低镉胁迫下最佳施钾浓度为200~400mg·kg^-1,高镉胁迫下最佳施钾浓度为400~600 mg·kg^-1。     

外源水杨酸对镉污染下酸枣幼苗生长及镉积累的影响

【目的】研究根际浇灌水杨酸对镉污染下酸枣幼苗生长和镉积累的影响。【方法】通过盆栽试验,研究根际浇灌不同浓度水杨酸(0、50、100、150、200μmol/L)对镉污染(5 mg/kg)下酸枣幼苗生物量、光合色素含量、抗氧化酶活性、镉积累及土壤酶活性的影响。【结果】根际浇灌水杨酸提高了酸枣幼苗根系土壤有效态镉含量和过氧化氢酶活性;显著降低了土壤脲酶和蔗糖酶活性,且随水杨酸浓度的升高2种酶活性均呈下降趋势,最大降幅分别为34.2%和45.3%。水杨酸处理显著提高了酸枣幼苗根系和地上部分镉含量,最高增幅分别为32.7%和48.0%。同时,随着水杨酸浓度的升高,酸枣根系及地上部分生物量、叶绿素含量、类胡萝素含量及抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性均呈下降趋势,最大降幅分别为16.2%、30.0%、37.3%、31.4%、24.6%、38.0%和29.8%。【结论】镉污染下,根际浇灌水杨酸促进了酸枣幼苗对镉的吸收与转运,抑制了植株的生长,加重了镉对酸枣幼苗的毒害,且高浓度水杨酸的毒害作用强于低浓度。     

肠杆菌对蓼科植物镉砷污染土壤修复机理研究

通过盆栽试验研究了接种不同浓度肠杆菌对镉-砷复合污染土壤上蓼科植物水蓼(Polygonum hydropiper L.)和酸模叶蓼(Polygonum lapathifolium L.)生长、镉砷富集及抗氧化酶系统和非酶系统的影响。结果发现:接种肠杆菌显著提高水蓼和酸模叶蓼株高、株质量及叶片中叶绿素和类胡萝卜素的含量。当接种浓度为3.4×107CFU g-1土时,水蓼和酸模叶蓼根际土壤pH降低了0.35个和0.28个单位,根茎叶中的镉和砷含量分别为对照的1.64~2.74倍和1.21~2.51倍。接种肠杆菌还可以提高叶片中SOD、POD和CAT的活性以及GSH和PCs的含量,降低O-2和MDA的含量,缓解重金属的毒害。结果表明,接种肠杆菌能通过提高植株抗氧化酶活性来减轻镉砷富集对水蓼和酸模叶蓼的胁迫,从而提高水蓼和酸模叶蓼对镉-砷复合污染土壤的修复效率。     

NaCl胁迫对龟背竹生理生化特性的影响

以1年生龟背竹(M.deliciosa Liebm)为试验材料,采用盆栽试验研究不同浓度(0、50、100、200、300 mmol/L)Na Cl处理对龟背竹渗透调节物质含量、叶绿素含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明:随着Na Cl处理浓度的增加和胁迫时间的延长,龟背竹叶片可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量呈先升高后降低的趋势,且低浓度(≤100 mmol/L)Na Cl处理下,较对照均有所提高,高浓度(≥300 mmol/L)处理时,除胁迫40 d时脯氨酸含量外其余均较对照降低;丙二醛含量的变化趋势与之相反,呈先降低后升高的趋势。龟背竹叶片叶绿素含量随Na Cl处理浓度的增加呈先升高后降低的趋势,短期(20 d)胁迫较长期(40 d)胁迫变化幅度大。超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶3种酶活性随着Na Cl处理浓度的增加和胁迫时间的延长呈先升高后降低的趋势,低浓度和高浓度处理均较对照增加。以上结果说明,龟背竹在低浓度Na Cl胁迫下可通过增加叶片渗透调节物质和诱导活性氧清除系统以减少由于胁迫而带来的代谢失衡对植株的伤害。     

镉胁迫对水仙根系抗氧化系统的影响

研究不同质量浓度镉(0、0.5、2、4、8、25mg·L~(-1))对水仙根系膜脂过氧化作用、抗氧化酶和非蛋白巯基的影响,以期为水仙栽培和园林绿化中筛选重金属修复植物提供理论参考和依据。结果表明随着镉处理浓度的增加,与对照相比,根系丙二醛含量增加77.5%到653.5%;4~25mg·L~(-1)镉诱导根系过氧化氢含量显著增加,与对照相比,各处理浓度下过氧化氢含量增加13.4%到44.9%;SOD酶活性随着镉处理浓度升高呈现先下降后升高趋势;POD酶活性随着镉处理浓度的增加而降低,4~25mg·L~(-1)镉诱导根系POD活性显著低于对照,降低幅度为18.7%~48.5%;8~25mg·L~(-1)镉处理诱导GSH含量显著升高,与对照相比分别增加78.1到116.2%;0.5、25mg·L~(-1)镉处理显著降低了根系非蛋白巯基含量,与对照相比降低了29.0到5.4%。由此看出低浓度镉胁迫已对水仙造成氧化胁迫,根系氧化胁迫随着镉处理浓度增加而加重;长期镉胁迫下抗氧化酶活性受到抑制,降低植物抗氧化能力;而高浓度镉胁迫下水仙通过合成GSH提高自身抗逆性。     

圆叶决明（Chamaecrista rotundifolia）对重金属镉胁迫的响应及镉吸收效果研究

以圆叶决明2228(Chamaecrista rotundifolia)为材料,采用土培法,研究重金属镉对圆叶决明2228保护酶(SOD和POD)、生长(生物量、株高、SPAD值和含水量等)的影响,同时分析圆叶决明对镉的吸收效果.结果表明,重金属镉胁迫下圆叶决明2228保护酶活性均随着镉处理浓度的升高呈先升后降的趋势,其中20 mg·kg-1镉胁迫下SOD酶活性最强,50 mg·kg-1镉胁迫下POD酶活性最强;镉对圆叶决明的生长抑制表现为抑制植物的生长,降低株高和生物量,但与叶绿素相关的SPAD值无显著变化.通过镉含量分析可知,圆叶决明2228吸收的镉量均未超过镉临界指标含量,因此该植物不是镉超富集植物,但生物富集系数大于1,为镉耐性植物.由于圆叶决明生长过程中生物量大,在生长过程中可通过生物量带走部分重金属镉,圆叶决明2228具有修复轻度镉污染土壤的潜能.