盐、碱胁迫对燕麦幼苗光合作用的影响

以砂培‘定莜6号’燕麦幼苗为材料,研究不同浓度Na Cl和Na HCO3(0,50,100,150,200 mmol·L-1)胁迫对光合色素含量、气体交换、叶绿素荧光参数和叶黄素循环的影响。结果表明:(1)在Na Cl胁迫下,随着处理浓度增加,燕麦叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭(q P)和Hill反应活力明显下降,非光化学猝灭(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)、叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)显著提高,类胡萝卜素含量和气孔限制值(Ls)先升后降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升。(2)在Na HCO3胁迫下,随着处理浓度增加,燕麦叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Ls、Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P和Hill反应活力显著下降,Ci、NPQ、Y(NPQ)、Y(NQ)、(β/α-1)、(A+Z)/(V+A+Z)明显增大,类胡萝卜素先升后降。(3)在相同Na+浓度下,Na HCO3胁迫的燕麦幼苗叶片叶绿素含量、Pn、Gs、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、q P和Hill反应活力下降及NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)、(β/α-1)、(A+Z)/(V+A+Z)增加的幅度大于Na Cl胁迫。表明盐、碱胁迫均对燕麦幼苗光合系统造成了伤害,但碱胁迫的伤害程度大于盐胁迫。     

混合盐碱胁迫对燕麦幼苗矿质离子吸收和光合特性的影响

为探讨燕麦新品种定莜6号在低、高浓度盐碱胁迫下的生理响应机制,采用盆栽试验研究了25 mmol·L-1和75 mmol·L-1混合盐碱胁迫对幼苗生长、矿质离子吸收和光合特性的影响。结果表明,25 mmol·L-1混合盐碱胁迫10 d并未引起燕麦幼苗干重的明显改变,但75 mmol·L-1混合盐碱胁迫显著降低了幼苗干重。25 mmol·L-1混合盐碱胁迫下,燕麦根系和地上部K+/Na+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+显著降低,根系选择吸收K+、Ca2+、Mg2+及由根系向地上部运输K+、Ca2+的能力明显增强,但由根系向地上部运输Mg2+的能力下降,从而使地上部K+/Na+、Ca2+/Na+高于根系,而Mg2+/Na+低于根系;75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下的上述变化大于25 mmol·L-1。25 mmol·L-1混合盐碱胁迫使燕麦幼苗叶片总叶绿素含量下降,叶绿素a/b和类胡萝卜素含量提高,而净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)变化不大;与25 mmol·L-1混合盐碱胁迫相比,75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下燕麦叶片总叶绿素和类胡萝卜素含量、Pn、Gs、Tr、Ls明显下降,Ci显著提高,而叶绿素a/b无明显差异。25 mmol·L-1混合盐碱胁迫下,燕麦幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)和非光化学猝灭系数(NPQ)明显下降,保护性热耗散(ΦNPQ)显著提高,而初始荧光(Fo)、实际光化学效率(ΦPSII)、光化学猝灭系数(q L)、非调节性能量耗散(ΦNO)、光系统I和光系统II之间激发能分配的不平衡性(β/α-1)和叶绿体Hill反应活性无显著变化;与25 mmol·L-1混合盐碱胁迫相比,75 mmol·L-1混合盐碱胁迫下Fo、ΦNO、β/α-1显著提高,Fv/Fm、ΦPSII、q L、NPQ、ΦNPQ和叶绿体Hill反应活性明显下降。上述结果表明调控矿质离子吸收和运输以保持地上部K+/Na+、Ca2+/Na+高于根系是燕麦适应盐碱的重要机制,高浓度盐碱胁迫造成PSⅡ反应中心受损是燕麦Pn降低的主要因素,而过剩光能耗散是保护光合机构的重要途径。     

外源5-氨基乙酰丙酸对干旱胁迫下玉米幼苗生理特性及抗氧化酶基因表达的影响

以玉米品种郑单958为试验材料,研究外源5-氨基乙酰丙酸(5-ALA)对15%PEG-6000模拟干旱胁迫下玉米幼苗生理特性及抗氧化酶基因表达的影响。结果表明:与对照相比,干旱胁迫下玉米幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量显著增加,分别增加132.69%、30.69%、30.39%、60.34%、495.65%、31.36%,叶绿素含量降低21.33%(P0.05),净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ФPSⅡ)和光化学猝灭系数(qP)都显著下降,分别下降30.79%、68.75%、9.15%、53.15%、33.33%、47.06%、26.37%,但非光化学猝灭系数(NPQ)上升31.82%(P0.05)。喷施25 mg·L~(-1)的5-ALA能显著缓解干旱胁迫对玉米幼苗造成损伤,与干旱胁迫下相比,抗氧化物酶SOD、POD、CAT活性分别增加17.63%、17.68%、27.48%(P0.05),Pro、可溶性糖和叶绿素含量分别增加34.97%、19.64%和17.82%(P0.05),MDA含量降低22.12%(P0.05),Pn、Gs、Ci、Tr、F_v/F_m、ФPSⅡ、qP分别上升79.03%、180.00%、35.77%、161.54%、20.00%、88.89%、26.87%(P0.05),NPQ下降15.52%(P0.05)。实时荧光定量PCR得到干旱胁迫下喷施25 mg·L~(-1)的5-ALA,SOD3、POD3、CAT1三种抗氧化酶基因表达量也显著增加,较干旱胁迫下不喷施5-ALA分别增加了49.31%、34.07%、44.17%。说明外源5-ALA对干旱胁迫下玉米幼苗的生长具有缓解作用,能增强玉米幼苗的抗旱性。     

甘蓝型油菜对干旱和低磷双重胁迫的生理反应Ⅱ：叶片叶绿素含量及叶绿素荧光参数

通过对叶绿素含量及叶绿素荧光参数的测定和分析,研究了干旱和低磷胁迫对油菜不同生育期叶片叶绿素荧光特性的影响.结果表明:与对照相比,油菜在蕾苔期和花期受到干旱和低磷胁迫后,叶绿素含量、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大的光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际的光化学量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭系数(qP)、表观光合电子传递速率(ETR)显著降低,初始荧光(Fo)、非光化学淬灭系数(NPQ)则显著上升,但在苗期却没有显著的变化.表明油菜在蕾苔期和花期遭受到干旱和低磷胁迫后,油菜叶片PSⅡ反应中心受到损伤,光合电子传递过程受到抑制;这些参数在蕾苔期由低磷胁迫引起的变化幅度明显大干由干旱胁迫引起的变化幅度,在花期则相反.蕾苔期是低磷胁迫对油菜造成光抑制影响最大的时期,而花期则是干旱胁迫对油菜造成光抑制影响最大的时期.     

5-氮杂胞苷对低温胁迫下黄瓜幼苗光合作用的影响

为探究降低基因组DNA甲基化水平在低温条件下对黄瓜幼苗光合作用的影响,以‘津研四号’黄瓜幼苗为试材,研究了不同浓度DNA甲基化抑制剂5-aza C处理对低温(10℃/6℃,300μmol·m~(-2)·s~(-1))胁迫下黄瓜幼苗叶片气体交换参数、叶绿素荧光猝灭、细胞膜透性的影响。结果表明:低温条件下,500~800μmol·L~(-1)的5-aza C处理能够显著降低黄瓜幼苗叶片细胞膜透性(P0.05);提高叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr),降低胞间CO_2浓度(Ci);同时也促进PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光合电子传递效率(ETR)和光化学猝灭系数(qP)的升高,非光化学猝灭系数(NPQ)和叶片光化学猝灭参数[Y(NO)]的降低,从而提高黄瓜幼苗的耐冷性。     

干旱胁迫下氯化胆碱对小麦幼苗叶片中叶绿素含量和荧光特性伤害的缓解作用

实验以淮麦21(Triticumaestivum L.)为材料,于小麦幼苗长至两叶一心期模拟干旱处理,并用不同浓度(0,100,200,300,400,500 mg/L)的氯化胆碱(CC)水溶液喷施小麦幼苗叶片,测定处理后的小麦叶绿素含量以及叶绿素荧光动力学参数。结果表明:用一定浓度氯化胆碱(CC)水溶液喷施小麦叶面,能明显提高干旱胁迫下小麦叶片中叶绿素含量,300 mg/L浓度的氯化胆碱处理时叶绿素a和叶绿素总量分别比对照提高83.46%和81.74%。且仍能维持较高的Fo′(光适应后最小荧光)、Fm′(光适应后的最大荧光)、Fv′(可变荧光)、Fv′/Fm′(最大光化学效率)、qP(光化学猝灭系数)、ETR(电子传递速率)和ΦPSⅡ(实际的电子传递的量子效率)等荧光参数。说明氯化胆碱能够缓解干旱胁迫下对叶绿素以及叶绿素荧光特性的伤害。     

花期干旱对大豆叶绿素荧光参数的影响

利用叶绿素荧光动力学测定技术,研究大豆开花期干旱对叶片叶绿素荧光参数的影响,结果表明:大豆开花期受旱后,可变荧光与最大荧光比(Fv/Fm)、可变荧光与初始荧光比(Fv/F0)、非光化学淬灭系数(NPQ)均降低,而ETR升高。说明光系统Ⅱ(PSⅡ)受到了伤害,使得PSⅡ原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/F0)、起光保护作用的热耗散降低,光合电子传递速率升高。花期干旱胁迫后,各参数存在基因型差异,新大豆1号在花期干旱条件下,光合机构受破坏较轻,其吸收的光能能较多地用于光化学转化能力,抗旱能力强。因此,花期干旱胁迫下,叶绿素荧光参数(Fv/F0、Fv/Fm)变化与大豆品种抗旱性有关,利用大豆品种叶绿素荧光对干旱胁迫的反应差异鉴定品种抗旱性是可行的。     

玉米黄质对低温弱光下辣椒光合能力和叶黄素循环的影响

为进一步探究玉米黄质对辣椒低温弱光耐受性的影响,以低温敏感性辣椒‘航椒2号’为试验材料,通过叶面喷施玉米黄质,研究其对低温弱光(15℃/5℃,100μmol·m^-2·s^-1)胁迫下辣椒光合作用关键酶活性、叶绿素荧光参数、内源激素含量、叶黄素循环及相关基因表达量的影响,探究玉米黄质缓解辣椒幼苗低温弱光胁迫的生理机制。结果表明：喷施玉米黄质显著提高辣椒幼苗低温弱光下的光合能力,PSⅡ最大光化学量子产量(F_v/F_m)、实际光化学量子产量Y(Ⅱ)分别显著提高5.90%和54.33%,处理后168 h茉莉酸(JA)和生长素(IAA)含量分别显著增加16.70%和62.30%;辣椒幼苗花药黄质、紫黄质、叶黄素和玉米黄质含量分别增加了1.06、0.48、0.19倍和1.57倍,同时在胁迫处理24、48、168 h时CaZEP基因表达量分别显著增加了3.44、1.64倍和5.50倍,而CaVDE基因表达量与对照相比未达到显著性差异。综上所述,喷施玉米黄质可能通过增强低温弱光下辣椒幼苗光合能力、调控激素代谢以及促进辣...     

苄嘧磺隆对谷子叶绿素荧光特性和活性氧清除系统的影响

为从光系统Ⅱ(photosystem Ⅱ,PSⅡ)活性和活性氧清除代谢的角度阐明苄嘧磺隆对谷子的安全性以及谷子对该除草剂的生理响应,通过盆栽试验测定不同剂量苄嘧磺隆处理7 d和30 d后谷子幼苗倒2叶的叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性和抗氧化物质含量。结果表明,剂量≤300 g/hm~2的苄嘧磺隆对谷子叶片内最大光化学量子产量(the maximum photochemical efficiency,MPE)、表观光合电子传递速率(photosynthetic electron transport rate,ETR)、光化学淬灭系数(photochemical quenching,PQ)和非光化学淬灭系数(non-photochemical quenching,NPQ)的影响均不显著。苄嘧磺隆推荐剂量300 g/hm~2施药7 d后,晋谷21号叶片内过氧化物酶(peroxidase,POD)活性、总抗坏血酸、还原型抗坏血酸(ascorbate acid,AsA)和还原型谷胱甘肽(reduced glutathione,GSH)含量分别较对照显著增加18.60%、22.85%、74.80%和...     

外源花青素对干旱胁迫下烤烟幼苗生长及其生理特性的影响

以烤烟品种‘秦烟96’和‘云烟116’等2个烤烟品种为试验材料，通过开展盆栽试验，设置正常供水和中度干旱等2个水分梯度，外源花青素设置6个浓度，研究外源花青素对干旱胁迫下烤烟幼苗农艺性状、单株干重、光合气体参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢系统的影响。结果表明：干旱胁迫下，两个烤烟品种生长受到抑制且生理性能下降；干旱胁迫下喷施外源花青素可显著增加烤烟幼苗的株高、茎围、最大叶长、最大叶宽、最大叶面积、单株干重、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率PSⅡ最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和光化学猝灭系数，降低叶片中胞间CO₂浓度和非光化学猝灭系数，降低超氧阴离子自由基产生速率和丙二醛含量，提高叶片中超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性，增强烤烟幼苗对干旱胁迫的耐受性，有效缓解干旱胁迫对烤烟幼苗生长及其生理功能的损害；其中‘秦烟96’以叶面喷施3 mg·L^-1花青素对考烟幼苗生长的促进效果最佳，‘云烟116’以叶面喷施4 mg·L^-1花青素效果最佳。     

重金属Cd及施肥对马铃薯抗氧化酶系统的影响

采用土培盆栽方法,以两个马铃薯品种克新一号和费乌瑞它为材料,研究不同浓度Cd胁迫下对马铃薯抗氧化酶系统的影响以及施肥对受Cd胁迫马铃薯的调控。结果表明,随着Cd处理浓度的提高,两个马铃薯品种叶片中SOD、CAT活性呈先上升后下降的趋势,并与对照成显著性差异。费乌瑞它马铃薯叶片中POD活性也呈先上升后下降的趋势。克新一号随着Cd处理浓度的升高,叶片POD活性呈先上升后下降再上升的趋势。随着Cd处理浓度的升高,两个品种马铃薯叶片中MDA、脯氨酸含量则成明显上升趋势。在Cd处理浓度为10mg/kg时,施用有机肥使两个品种马铃薯叶片SOD、POD活性降低,克新一号马铃薯叶片CAT活性降低。施用无机肥对两个品种马铃薯叶片SOD、CAT活性无显著性影响。与施用无机肥相比,施用有机肥对Cd胁迫马铃薯的缓解效果更明显。     

外源油菜素内酯对玉米幼苗镉毒害耐受性的影响

采用盆栽试验进行玉米幼苗镉胁迫处理,研究了不同浓度(0,0.004%,0.008%,0.012%,0.016%)的油菜素内酯(BR)对镉胁迫下玉米幼苗生长的缓解作用。结果表明:重金属镉明显抑制了玉米幼苗的生长,与对照相比,玉米幼苗叶片的抗氧化酶CAT、POD和SOD活性分别下降了14.61%、7.59%和46.16%;可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别降低了49.78%、62.94%和62.69%;叶绿素含量、根系活力分别降低了74.24%和48.38%;而叶片的丙二醛(MDA)含量和电导率增加,分别增加了38.56%和73.83%,这说明重金属镉对玉米幼苗产生一定的毒害作用。而加入一定浓度(0.012%)的油菜素内酯后有一定的缓解作用,与单独镉胁迫处理相比,玉米幼苗的抗氧化酶CAT、POD和SOD活性分别增加了13.98%、4.21%和67.20%;可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量分别增加了98.34%、53.15%和79.28%;叶绿素含量、根系活力分别增加了90.08%和41.08%,而MDA含量和电导率降低,分别下降了30.01%和39.38%。说明油菜素内酯对镉胁迫下玉米幼苗的生长具有缓解作用,以0.012%效果最佳,增强了玉米幼苗的抗性。     

城市污泥熟化前后对Cd2+的吸附解吸特征

研究了城市生污泥和熟污泥对Cd的吸附解吸特性及其差异性.结果表明:生污泥和熟污泥对Cd2+的吸附量均随着平衡溶液中Cd2+离子浓度的增加而增加,但增加速率渐趋缓慢,生污泥对Cd2+的吸附量小于熟污泥,Freundlich型吸附等温线方程是描述生污泥或熟污泥对Cd2+的吸附量和Cd2+平衡浓度之间关系的最佳模型.生污泥和熟污泥的解吸率均随着Cd2+初始浓度的升高而持续增大,但增加速率整体上在下降,生污泥的解吸率略高于熟污泥.生污泥和熟污泥对Cd2+的解吸量均随着污泥中Cd2+吸附量的增加而增加,且二者呈显著正相关关系(P ＜0.001).     

土壤中添加蚯蚓及秸秆对油菜积累镉的影响

采用盆栽试验,在不同镉(Cd)污染浓度的灰漠土中分别添加蚯蚓和新鲜秸秆,研究了添加蚯蚓和秸秆还田条件下油菜(Brassica rapa L.spp.Chinenesis)-土壤体系中Cd的分布情况.结果发现:(1)添蚯蚓可有效增加土壤中Cd向油菜体内转移;蚯蚓可以在Cd污染的土壤中生存,蚯蚓体内Cd浓度随土壤环境中Cd...     

镉氮交互作用对小白菜生长及其体内镉累积的影响

采用温室盆栽试验,研究了镉氮交互作用对小白菜植株的干重和镉累积的影响。结果表明:在试验范围内,土壤施氮显著改善小白菜植株的生长状况,土壤镉污染水平对小白菜植株地上部分和根系干重的影响差异不显著。土壤镉污染显著导致镉在植株体内的累积,镉污染水平对小白菜植株镉浓度和镉累积量的影响差异显著。施氮条件下植株镉浓度的变化趋势因土壤镉污染水平不同而异,施氮在促进生长的同时,在一定程度上也促进了植株对镉的吸收和累积。植株地上部镉累积明显大于根系镉累积,且土壤外源镉污染水平下小白菜植株没有表现出镉毒害症状,说明小白菜植株地上部具有耐镉并累积镉的特性。     

Pb、Cd胁迫对紫茎泽兰N、P、K吸收的影响

采用模拟Pb、Cd污染土壤培养法研究了紫茎泽兰在重金属Pb、Cd胁迫下植株不同部位对3种营养元素(N、P、K)吸收的影响。结果表明,紫茎泽兰各组织在Pb胁迫下对N、P的吸收总体上均保持一定的促进作用,对K则表现出一定的抑制效应;Cd胁迫下对N、P有良好的吸收,低浓度Cd促进K的吸收,高浓度则表现出抑制作用。Pb-Cd复合污染胁迫下根茎叶均对N的吸收有一定的促进作用,而对K的吸收有较强的抑制效应。这表明,紫茎泽兰在重金属Pb、Cd胁迫下可通过大量吸收N、P等元素来有效缓解重金属的毒害作用,这可能也是紫茎泽兰能适应高Pb、Cd胁迫的一种耐性机制。     

外源Cd在施污土壤中的形态变化及生物有效性

以城市污泥比例为4%的施污土壤为供试土样,小麦(Triticumaestivum L)为供试作物,采用Tessier五步连续浸提法,研究不同Cd胁迫水平下施污土壤中Cd的形态分布及其生物有效性。结果表明:当外源Cd进入施污土壤后,Cd的主要赋存形态转变为碳酸盐结合态(CAB)和铁锰氧化态(FMO)。一定程度的Cd胁迫可促进小麦的生长,随着Cd胁迫水平的进一步增加,这种作用由促进转为抑制。小麦根系和茎叶吸收的Cd主要为可交换态,而碳酸盐结合态Cd为小麦籽粒中的主要贡献形态。     

Toxic effects of cadmium,acetochlor and bensulfuron-methyl on nitrogen metabolism and plant growth in rice seedlings

The adverse effects of cadmium (Cd), acetochlor (AC), bensulfuron-methyl (BSM) alone and their coexistence on nitrogen metabolism and plant growth in rice seedlings were studied with aquatic culture experiments. The results demonstrated that in all exposure groups there were marked decrease in the fresh weight of rice seedlings and the activities of nitrate reductase (NR), glutamine synthetase (GS) in the roots and shoots, consequently leading to an increase in free amino acids content and decrease in soluble protein content and nitrate content in the roots and shoots. These results suggested that the toxicity of Cd, AC and BSM to the rice seedlings took place partly through the influence on nitrogen metabolism.     

Toxicity of cadmium and zinc to the cercarial activity of Diplostomum spathaceum (Trematoda: Diplostomidae)

The toxicity of cadmium and zinc at concentrations ranging from 0.1 to 100 microg/l was investigated against the activity of Diplostomum spathaceum (Rudolphi, 1819) cercariae. Over a 24 h exposure period a significant reduction in cercarial activity occurred in solutions of cadmium, zinc, and a mixture of cadmium and zinc at all concentrations. Reduced cercarial activity also occurred in all toxicant solutions compared with controls after only 6 h exposure indicating that cercariae were vulnerable during the period of maximum cercarial infectivity (0-5 h). The mechanisms of metal toxicity and their importance to parasite transmission are discussed.