镉在不结球白菜中的积累及外源脱落酸对镉积累的影响

采用溶液培养的方法,研究了镉(Cd)和脱落酸(ABA)对不结球白菜幼苗生长以及Cd积累的影响。结果表明,10μmol·L-1Cd处理显著抑制不结球白菜幼苗的干物质积累,降低不结球白菜叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ光合电子传递量子效率、电子传递速率和光化学猝灭系数,增加不结球白菜叶片的非光化学猝灭系数。5μmol·L-1ABA处理对不结球白菜地上部干物质的积累及净光合速率没有显著影响,但降低了不结球白菜的根系干重、叶片的蒸腾速率和气孔导度。而在100μmol·L-1Cd胁迫下,外源ABA处理明显增加不结球白菜根系Cd含量,降低Cd向地上部的转运能力,降低不结球白菜地上部Cd含量。试验结果还显示:不结球白菜地上部Cd含量占总Cd含量的百分比与叶片蒸腾速率呈显著正相关。     

镉处理下青菜和白菜MDA含量、POD和SOD活性的变化

采用溶液培养的方法,比较研究了芸苔属植物青菜和白菜在过量镉(Cd)处理下膜脂过氧化和保护酶活性的变化。结果表明,白菜对Cd毒害的耐性大于青菜。Cd处理增加了两种植物叶片膜脂过氧化产物MDA(丙二醛)的含量,提高了叶片POD(过氧化物酶)的活性,其中当Cd处理浓度为100μmol·L-1时,青菜叶片内MDA含量上升比白菜叶片内MDA含量上升更明显。白菜叶片内SOD(超氧化物歧化酶)活性随着Cd处理浓度的增加而升高,而青菜叶片内SOD活性在低浓度Cd胁迫下,随Cd处理浓度的增加而升高;但当Cd浓度为100μmol·L-1时,SOD活性却下降为白菜的81%。     

镉在植物体内的积累及其对绿豆幼苗生长的影响

用水培和土培的方法研究了镉 (Cd)在绿豆幼苗 (Phaseolus.auresRoxb .cvCV 376 2 )内的积累和分布及Cd对植株生长、营养元素吸收的影响。结果表明 :2 0 μmol·L-1Cd处理显著抑制绿豆幼苗的生长 ,降低幼苗上胚轴、根系长度和植株干物质重。随着Cd处理时间的延长和处理浓度的增加 ,绿豆叶片叶绿素含量和叶绿素a/b的比值降低。Cd处理降低绿豆幼苗地上部和地下部Ca、P、Zn的含量 ,提高地上部Fe含量 ,降低地上部分Mn的含量。与不结球白菜(Brassicacampestrisssp .chinensisL .Mak)和小麦 (TriticumaestivumL .)相比 ,绿豆幼苗对Cd的吸收和积累能力较弱 ,吸收的Cd主要积累在植株根系。施用猪粪和石灰可显著降低绿豆幼苗地上部Cd含量。     

镉对龙葵幼苗生长的影响及镉富集特性研究

通过水培实验,研究了Cd胁迫对超富集植物龙葵(Solanum nigrum L.)幼苗株高、最长根长、干物质量、叶片色素、根系形态和Cd富集的影响.结果表明,低浓度Cd(＜25 μmol·L-1)对龙葵幼苗株高、最长根长、干物质量、根系形态的影响不明显,甚至对某些参数有一定的促进作用;但对叶片色素含量和Cd富集量的影响显著.高浓度Cd(＞50 μmol·L-1)对龙葵幼苗的形态指标和生理指标都有显著影响(表现为抑制).10μmol·L-1Cd处理下,叶片中的色素含量较对照显著降低,随着Cd处理浓度的增加,叶片色素遭到进一步破坏,相比之下,Cd对叶绿素b的破坏较叶绿素a更为严重.龙葵幼苗根、茎、叶中Cd的积累量与Cd处理浓度间均呈现出显著的正相关关系(相关系数分别为0.974、0.961、0.964.P＜0.05),且其富集Cd的能力大小依次为:叶＞茎＞根.     

硫对镉胁迫下小麦幼苗生长和一些生理特性的影响

本实验以小麦为材料,采用水培的方法,研究了0.5 mmol·L-1的硫对不同水平镉(0、50、100、150、200 μmol·L-1)胁迫下小麦幼苗的毒性影响.结果表明:镉处理后,小麦幼苗的生长受到抑制、叶绿素含量和硝酸还原酶活性下降、H2O2和丙二醛(MDA)大量积累、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性降低.向培养液中添加0.5 mmol·L-1的硫,能明显缓解低水平(50μmol·L-1)镉对小麦幼苗的毒害.与无硫对照相比,施加硫可以促进小麦幼苗根和叶的生长,增加幼苗中叶绿素含量,提高硝酸还原酶、CAT和POD的活性,降低H2O2和MDA在叶片中的积累.0.5 mmal·L-1的硫对高水平镉毒害的缓解效应不显著.     

甲基胺草磷诱导蚕豆染色体结构与蛋白质组分变化

本试验对农业上广泛使用的酰胺类除草剂甲基胺草磷,在1～4mg·L-1浓度下,对蚕豆幼苗胚根的生长抑制效应、根尖分生组织细胞染色体结构变异及蛋白质组分变化进行了研究。结果发现,在1～2mg·L-1浓度下,可以观察到影响幼苗胚根生长和部分细胞中的染色体结构变异现象,在4mg·L-1浓度下,幼苗胚根生长被严重抑制,由对照组的(4.55±0.61)cm降至(0.92±0.022)cm。在4mg·L-1浓度下处理的根尖分生组织细胞中,多极分裂细胞的出现频率为9.4%;染色体桥、断片和滞后染色体的出现频率为2.8%。双向电泳分析结果表明,6个新的蛋白质斑点,(78kDa/pI8.0,76kDa/pI7.8,35kDa/pI7.3,32kDa/pI6.8,30kDa/pI7.2,28kDa/pI6.9)被诱导产生,1个蛋白质斑点,36kDa/pI5.8的含量减少。幼苗生长受抑,染色体结构变异和蛋白质组分变化可以认为与甲基胺草磷的处理有关。本研究从细胞学与生物化学水平上对甲基胺草磷的作用机理做了比较研究,发现3～4mg·L-1的甲基胺草磷是临界浓度,可以抑制蚕豆幼苗的生长、分生组织细胞染色体结构变异和蛋白质组分变化。上述研究结果可为农业上合理、安全使用酰胺类除草剂提供试验依据。     

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.     

镉胁迫对莴苣幼苗生长和光合性能的影响

采用笋王一号莴苣通过营养液水培试验,研究Cd不同浓度(1、5、10、50、100 μmol/L)胁迫对莴苣幼苗生长和叶片光合特性的影响,结果表明,在Cd胁迫下,除1 μmol/L Cd胁迫外,莴苣幼苗的生物量和相对生长率受到不同程度的抑制.1 μmol/L Cd对莴苣幼苗叶片中叶绿素含量具有轻微的促进作用,随着Cd浓度的增加,叶绿素含量逐渐降低,但是Cd胁迫对叶绿素a(Chla)的影响大于叶绿素b(Chlb).幼苗的净光合速率随着Cd胁迫浓度的增加也表现出"低促高抑"效应,气孔导度和蒸腾速率的变化趋势与净光合速率一致,胞间CO2浓度变化趋势与净光合速率则相反.     

镉和苄嘧磺隆复合污染胁迫对水稻的基因应答机理的基因芯片分析

在前期研究的基础上设置镉(Cd,45 μmol·L-1)、苄嘧磺隆(BSM,0.25 μmol· L-1)和镉与苄嘧磺隆复合(++,45μmol·L-1Cd+ 0.25μmol·L-1 BSM)污染为试验处理组,在培养基中加入等量的蒸馏水作为对照(CK),以丰美占和粤香占两个不同基因型水稻品种为材料,利用Affymetrix水稻基因芯片,研究了丰美占和粤香占幼苗根系中的基因表达对Cd、BSM及其复合污染胁迫的基因应答情况.基因芯片分析数据表明,经Cd、BSM及其复合胁迫处理的两个水稻品种根系中共发现有2144个基因表达上调(ratio≥2),共发现有2346个基因表达下调(ratio≤0.5).其中,上调基因主要涉及硫吸收与代谢、抗氧化、植物解毒、泛索引导的蛋白质降解、伴侣蛋白等相关基因.这些基因的高效表达能有效地降低Cd和BSM对水稻植株的毒害作用,进而使复合污染处理下的丰美占幼苗具有较高的对Cd(或BSM)胁迫的耐受性.     

硅对镉胁迫下水稻幼苗生长及其生理特性的影响

通过溶液培养,研究不同浓度硅(0、30、80、130、180 mg·L-1 SiO2)在4.0 mg·L-1 Cd2 浓度胁迫下对水稻幼苗生长及其部分生理特性的影响.结果表明,4.0mg·L-1 Cd2 浓度明显抑制水稻幼苗的生长;硅是通过提高水稻幼苗叶片叶绿素含量、降低根系细胞质膜透性、促进根的伸长和侧根的生长等途径减轻Cd2 对水稻幼苗的毒害,从而达到提高生物量的目的.此外,当SiO2浓度为130 mg·L-1时,上述指标均达到最佳,说明该SiO2浓度可能是缓解水稻幼苗生长的最理想浓度.