Cu2+和Zn2+对翅碱蓬种子萌发及幼苗渗透调节物质的影响

[目的]探讨重金属胁迫对翅碱蓬种子萌发及幼苗的影响。[方法]利用不同梯度的Cu~(2+)和Zn~(2+)溶液进行水培试验,测定翅碱蓬种子萌发和幼苗渗透调节物质含量的变化。[结果]翅碱蓬种子的总发芽率和萌发速率在较低浓度(50 mg/L)Cu~(2+)胁迫下会上升,而在较高浓度(100、200 mg/L)Cu~(2+)胁迫下会下降;Zn~(2+)胁迫对种子的总发芽率和萌发速率均会产生明显的抑制。Cu~(2+)和Zn~(2+)胁迫会使幼苗可溶性蛋白、可溶性糖和游离脯氨酸含量明显升高。[结论] Cu~(2+)和Zn~(2+)胁迫会影响翅碱蓬种子的萌发,导致幼苗的渗透调节物质升高。     

黄瓜自根苗、嫁接苗根系活力、净光合速率和蛋白质表达差异研究

将黄瓜津优1号、津优1号与黑子南瓜的嫁接苗和黑子南瓜种在网室中的消毒泥炭钵内,用LI-6400光合系统和2D-E电泳技术分析了这3种处理的根系活力、净光合速率和蛋白质的表达差异。结果表明,黑子南瓜的根系活力强于嫁接苗黄瓜,嫁接苗黄瓜的根系活力又强于自根苗黄瓜。在光量子通量密度低于500μmol.m-2.s-1时,嫁接黄瓜和黑子南瓜的净光合速率高于自根苗黄瓜,当光通量子密度超过500μmol.m-2.s-1后,嫁接黄瓜和黑子南瓜的净光合速率则低于自根苗黄瓜。当CO2浓度低于400μmol.mol-1时,嫁接黄瓜与自根苗的光合速率相当,CO2浓度超过400μmol.mol-1后,嫁接黄瓜的光合速率超过了自根苗。黑子南瓜的光合速率在50~600μmol.mol-1的CO2浓度范围内最高,然后下降,并间于嫁接黄瓜和自根苗黄瓜之间。嫁接的津优1号黄瓜有5个蛋白质的表达量增强了,同时也产生了5个新的蛋白质。     

不同砧木嫁接黄瓜盛瓜期光合特性研究

采用LI- 6400光合测定系统对嫁接苗Y3、Z2和自根苗(接穗)盛瓜期的光合特性进行了研究.结果表明:嫁接苗和自根苗的光合速率日变化均呈双峰曲线,并有明显的光合"午休"现象,黄瓜嫁接苗日均光合速率均高于自根苗.嫁接苗的光饱和点、光饱和光合速率显著高于自根苗,Y3的光补偿点显著低于其他两个处理,反映了Y3利用强、弱光的能力均较强.Z2的CO2饱和点显著高于自根苗,其利用高浓度CO2的能力较自根苗强.嫁接苗的CO2补偿点显著高于自根苗,Y3显著高于Z2.Y3的叶绿素a、叶绿素a+b含量显著高于自根苗;可溶性蛋白含量显著高于Z2,反映了Y3的RuBP羧化酶含量高于Z2.嫁接苗Y3的产量显著高于其两个处理,Z2显著高于自根苗.     

Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花种子萌发和幼苗生理特性的影响

在室内条件下研究了Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花品种"陇菊1号"种子萌发及幼苗生理特性的影响。研究结果表明:低浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对金盏花种子萌发具有一定的促进作用,而高浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫则表现为抑制作用;在不同浓度Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫下,金盏花幼苗的保护酶SOD、POD、CAT活性均呈现先上升后下降的变化趋势;随着Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫浓度的升高,金盏花幼苗的MDA含量逐渐增加。     

不同砧木对藤稔葡萄光合特性的影响

以少毛变叶葡萄191(LDP-191)、LN33、巨峰为砧木,藤稔为接穗,利用CI-310便携式光合测定仪对在自然条件下藤稔葡萄3种嫁接苗和自根苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、光合有效辐射和胞间CO2浓度进行了测定。结果表明:3种嫁接苗与自根苗在晴天的净光合速率的日变化均呈双峰曲线,且3种嫁接组合的净光合速率明显比自根苗的净光合速率高;藤稔自根苗的日均气孔导度明显高于藤稔/LDP-191、藤稔/LN33;不同砧木嫁接的藤稔葡萄光合特性有明显差异,而LDP-191砧木与自根苗相比除净光合速率外其他光合指标均有显著性差异,说明LDP-191砧木对藤稔葡萄是较好的砧木。     

低温弱光对不同砧木甜瓜嫁接苗生理指标的影响

本试验以3种不同砧木甜瓜嫁接苗及自根苗为试验材料,研究了低温弱光对不同砧木甜瓜嫁接苗保护酶活性及光合作用的影响,并对不同砧木甜瓜嫁接苗耐低温弱光性能进行了比较。结果表明,随处理时间的延长,嫁接苗及自根苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性均呈现出先升高后降低的变化趋势,而丙二醛(MDA)含量一直升高,说明低温弱光胁迫初期对保护酶系统酶活性升高有诱导作用,长期胁迫下活性氧清除酶的活性下降,导致细胞膜伤害;嫁接苗的光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均高于自根苗,且不同砧木嫁接苗表现差异较大,综合比较,以雪中甲作为砧木的嫁接苗耐低温弱光性能最强,其次为日本南瓜,扎哈木最弱,但均高于自根苗。     

Cu2+和Zn2+在土壤电场中的极化对黑土胶体凝聚的影响

金属离子在土壤胶体固-液界面上的行为差异引起土壤胶体絮凝过程的差异,并深刻影响土壤溶液中养分或污染物的迁移转化。为明确Cu~(2+)和Zn~(2+)两种金属离子界面行为对土壤胶体凝聚的影响,本文选取黑土胶体为研究对象,利用动态/静态光散射技术研究专性吸附离子Cu和Zn体系中不同离子浓度条件下黑土胶体的凝聚行为。结果表明:(1)Cu~(2+)和Zn~(2+)两种金属离子引发黑土胶体凝聚的机制相似,均是低浓度下的慢速凝聚和高浓度下的快速凝聚,达到快速凝聚机制后,胶体的总体平均凝聚速率受离子种类影响较小。(2)Cu~(2+)对黑土胶体聚沉能力大于Zn~(2+),Zn~(2+)的临界聚沉浓度是Cu~(2+)的3.51倍,在黑土胶体的凝聚过程中存在强烈的离子特异性效应。(3)两种离子体系中颗粒间相互作用的活化能差异随离子浓度的降低而增大。此两种离子在凝聚作用的较大差异性源于Cu~(2+)较Zn~(2+)对有机配位体有较强的亲和力,以及黑土胶体表面附近强电场对离子的强烈极化作用扩大了两种离子本身的微小差异。     

重金属离子Zn~(2+)和Cu~(2+)胁迫对白三叶种子萌发及幼苗生长的影响

采用不同浓度的Zn~(2+)、Cu~(2+)溶液处理白三叶种子,研究Zn~(2+)、Cu~(2+)对白三叶种子萌发及幼苗生长的影响,旨在为白三叶在Zn~(2+)、Cu~(2+)污染土壤中的种植适宜性提供参考。结果表明,当Zn~(2+)浓度达到125 mg/L、Cu~(2+)浓度为60 mg/L及以上时,白三叶种子的发芽率、发芽势均受到显著抑制,对发芽指数无明显影响,但却显著影响种子的活力指数,并显著抑制了幼苗胚根、胚芽以及生物量的增加,且浓度越高抑制作用越明显,对胚根的抑制作用明显强于胚芽;白三叶种子萌发和幼苗生长对Zn~(2+)的耐受力大于Cu~(2+),不适宜在Zn~(2+)浓度达125 mg/L及以上的土壤中种植,而Cu~(2+)污染的限制浓度为60 mg/L、且250 mg/L可认为是白三叶幼苗的致死剂量。     

重金属铜、锌、铅胁迫对长鬃蓼部分抗性生理指标的影响

以野生长鬃蓼(Polygonum longisetum De Br.)幼苗为试验材料,研究了不同浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)单一胁迫对植物叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白质以及游离脯氨酸含量的影响。结果表明,随着Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)浓度的升高,叶绿素含量呈先增加后减少的变化趋势,叶绿素(a/b)值的变化则不同。3种重金属对可溶性糖含量的影响程度为Pb~(2+)Cu~(2+)Zn~(2+);可溶性蛋白质含量随着Cu~(2+)、Zn~(2+)浓度的升高呈先升高后降低的趋势,随着Pb~(2+)浓度的升高则逐渐下降;低浓度Cu~(2+)、Zn~(2+)、Pb~(2+)胁迫增加了叶片游离脯氨酸含量,高浓度的Pb~(2+)、较高浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)处理使游离脯氨酸含量下降更为显著。总的来说,长鬃蓼对3种重金属胁迫的耐性由强到弱依次为Zn~(2+)、Cu~(2+)、Pb~(2+)。因此,长鬃蓼是修复重金属污染特别是Zn~(2+)污染的潜力野生草本植物。     

低温弱光对茄子嫁接苗和自根苗抗氧化酶系统的影响

研究茄子自根苗和以番茄为砧木的嫁接苗耐低温弱光性和叶片活性氧清除系统的差异.结果表明,低温弱光胁迫下(8℃,80 μmol/(m2·s)),嫁接苗耐冷性明显高于自根苗.在低温弱光胁迫下,嫁接苗冷害指数、电解质渗透率、丙二醛(MDA) 含量明显低于自根苗;嫁接苗和自根苗叶片SOD,GPX,APX活性均上升,嫁接苗上升幅度低于自根苗;嫁接苗和自根苗CAT活性下降,嫁接苗下降幅度低于自根苗.嫁接改善茄子对低温弱光耐性的机理可能在于其使抗氧化酶敏感度降低,减轻了低温弱光的膜酯过氧化程度,从而降低了电解质渗透率,提高了耐冷性.     

嫁接对铜胁迫下黄瓜幼苗生长和光合特性的影响

通过营养液栽培黄瓜,研究铜(Cu)胁迫下黄瓜幼苗生长和光合特性的影响。结果表明,黄瓜幼苗的生长受到Cu胁迫抑制,黄瓜幼苗地下部与地上部干质量显著下降,嫁接可以显著降低Cu胁迫对黄瓜幼苗的抑制作用。在Cu胁迫下,嫁接苗叶片中叶绿素含量、类胡萝卜素含量、气孔导度(G_s)均显著高于自根苗,因而具有较高的净光合速率(P_n)。Cu胁迫处理使P_n和G_s显著下降,而Ci无显著变化,Cu胁迫下P_n下降是由非气孔因素引起的。表明嫁接可以提高Cu胁迫下黄瓜幼苗叶绿素、类胡萝卜素含量,提高黄瓜幼苗的光合速率,从而提高黄瓜幼苗抗铜胁迫能力。     

高温对不同砧木黄瓜嫁接苗生长、光合和叶绿素荧光特性的影响

采用基质栽培法,以黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia Bouche)、白籽南瓜(Cucurbita maxima×Cucurbita moschata)、丝瓜(Luffa cylindrica)和冬瓜(Benincasa hispida Cogn.)为砧木,‘春秋王2号'黄瓜(Cucumis sativus‘Chunqiuwang No.2')为接穗,在智能光照培养箱中研究了黄瓜自根苗和4种嫁接苗在高温处理下的生长、光合及叶绿素荧光特性的变化。结果表明:高温处理下嫁接苗和自根苗的生长量均有不同程度的增长,白籽南瓜和丝瓜砧木的增长量较大;嫁接苗和自根苗叶片的叶绿素含量、净光合速率(Pn)、实际光化学量子产量(Yield)、表观光合电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(qP)明显降低,气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和非光化学淬灭系数(NPQ)明显升高。综合生长、光合和荧光特性,以白籽南瓜和丝瓜为砧木的嫁接苗在高温胁迫下耐性较强。     

重金属离子Cu~(2+)和Zn~(2+)胁迫对早熟禾润草1号生理特性的影响

采用盆栽方法研究了不同浓度Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对早熟禾(Poa pratensis L.)品种润草1号(P.pratensis cv.Runcao No.1)生理特性的影响。通过检测润草1号叶片的叶绿素、脯氨酸含量和细胞膜透性,以及根系活力的变化,发现低浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)刺激了润草1号的生长,提高了叶片的叶绿素含量以及根系活力;但高浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)能够导致润草1号叶片的叶绿素含量、根系活力不同程度地下降。     

Na2CO3胁迫对番茄嫁接苗生长及生理特性的影响研究

以番茄自根苗和嫁接苗为材料,研究了Na2CO3胁迫对自根苗和嫁接苗生长及生理特性变化的影响。结果表明,在Na2CO3胁迫下明显降低了番茄自根苗和嫁接苗的株高、叶片数、地上部鲜重和干重生物量,随着浓度的增加,受抑程度增强,但嫁接苗受抑程度比自根苗较轻,100 mM Na2CO3胁迫下自根苗死亡;嫁接苗净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、叶绿素含量均显著高于自根苗;电解质相对渗透率和丙二醛(MDA)含量显著低于自根苗,嫁接苗膜电解质相对渗透率轻于自根苗;脯氨酸显著高于自根苗,渗透调节能力相对较强,表现出较强的抗氧化能力。以上结果证明,番茄嫁接苗耐受Na2CO3胁迫能力优于自根苗。     

微量元素对大花金挖耳悬浮细胞生长与黄酮含量的影响及其化感作用

【目的】筛选微量元素对大花金挖耳细胞培养胞内活性物质的浓度条件,为大花金挖耳大规模细胞培养活性物质开发利用提供依据。【方法】以大花金挖耳悬浮培养细胞为材料,研究Zn~(2+)、Mn~(2+)、Co~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、I~-、BO■、MoO■等8种微量元素对大花金挖耳悬浮培养细胞生长和黄酮类化合物累积的影响;并采用微量活性测定法测定细胞培养物的化感潜力。继代培养基为NT+1.0 mg·L~(-1) NAA+0.2 mg·L~(-1) BA。【结果】随培养基中Zn~(2+)、Co~(2+)、MoO■、Cu~(2+)、BO■等各处理微量元素浓度增加,大花金挖耳悬浮培养细胞生长量和黄酮含量呈先增后降趋势。MoO■、Zn~(2+)浓度为3.0μmol·L~(-1)、0.06 mmol·L~(-1)时,黄酮含量分别高达1.53%、1.46%,是对照的1.25、1.20倍;Cu~(2+)、BO■、Co~(2+)浓度分别为0.4μmol·L~(-1)、0.4 mmol·L~(-1)、0.2μmol·L~(-1)时,黄酮含量均高达1.35%,是对照的1.11倍;Mn~(2+)浓度0.1～0.8 mmol·L~(-1)时,黄酮含量逐渐降低,从1.22%下降到0.43%;I~-浓度在5～20μmol·L~(-1)范围内时,黄酮含量变化不大;0.1 mmol·L~(-1) Fe~(2+)浓度最适于细胞生长和黄酮合成;试验中,添加Zn~(2+)、Mn~(2+)、Co~(2+)、Cu~(2+)、Fe~(2+)、I~-、BO■、MoO■等8种微量元素可分别使细胞总黄酮产量达到382.00、291.28、327.34、337.82、288.89、293.90、333.76、379.00 mg·L~(-1),微量元素提高细胞总黄酮产量大小顺序依次是:Zn~(2+)MoO■Cu~(2+)BO■Co~(2+)I~-Mn~(2+)Fe~(2+)。大花金挖耳悬浮培养细胞的粗提物对供试的苘麻Abutilon theophrasti、鬼针草Bidens pilosa、黄瓜Cucumis sativus和黄豆Glycine max等4种植物幼苗根生长均具有抑制作用,毒力依次为19.86、14.69、19.03、59.07 mg·L~(-1)。【结论】在培养基中适量添加微量元素有利于大花金挖耳细胞的生长和黄酮的生物合成,但过高浓度的微量元素会导致黄酮生物合成能力下降;大花金挖耳悬浮细胞的胞内代谢产物对4种受体植物具有不同程度的化感作用。     

酸枣砧木对壶瓶枣幼树光合作用的影响

对比分析了以酸枣为砧木的壶瓶枣嫁接苗和壶瓶枣自根苗的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、细胞间隙CO2浓度、叶片厚度、叶绿素含量等多项光合作用生理指标,结果表明,在气温、光强基本一致的情况下,嫁接苗的净光合速率、蒸腾速率总水平均优于自根苗,并且无明显"午睡"现象,蒸腾散热能力强,气孔导度、叶片厚度、叶绿素a/b值都明显高于自根苗,说明酸枣作为砧木对壶瓶枣幼苗的光合器官产生了一定的影响,比自根苗更有利于光合作用的进行及同化产物的积累。     

狐尾藻基生物炭对水中草甘膦和Cu2+的吸附性能研究

为了消除生态修复过程中除草剂和重金属对沉水植物生长胁迫因素影响,选择草甘膦和Cu~(2+)为目标物,以收割的狐尾藻废弃物为原料,在450℃下炭化2 h制成狐尾藻基生物炭(HW450),研究不同pH和生物炭投加量等实验条件下,HW450对水中草甘膦和Cu~(2+)等单一污染物吸附效果的影响。探究复合污染水体中草甘膦和Cu~(2+)相互影响规律,并用响应面法优化HW450对草甘膦和Cu~(2+)复合污染最优吸附条件。研究结果表明:Cu~(2+)和草甘膦的去除率增速随时间由快到慢,48 h后基本达到平衡;在生物炭吸附饱和范围内,去除率随溶液浓度增加而增加;在适合pH范围内,草甘膦和Cu~(2+)的去除率随pH先增后减,Cu~(2+)比草甘膦变化显著;生物炭投加量增加,能提高草甘膦和Cu~(2+)的去除率。在复合污染中,Cu~(2+)能促进HW450吸附草甘膦;高浓度草甘膦能抑制低浓度Cu~(2+)的吸附,高浓度Cu~(2+)去除率受草甘膦浓度的影响较小。响应面表明,3个因素对去除率的影响排序为:HW450投加量Cu~(2+)浓度pH。在pH为5.21,HW450投加量为0.06 g,Cu~(2+)浓度为27.32 mg/L的条件下,能得到复合污染最优吸附效果:草甘膦去除率为97.44%,Cu~(2+)为100%。     

低温弱光下不同黄瓜品种生长和生理特性的研究

在温度为18、12 C及光合有效辐射为50μmol·(m~2·s)~(-1)的低温弱光条件下探讨4个不同黄瓜品种生长及生理特性的差异。结果表明:低温弱光胁迫下津优30、农大14的相对生长量显著高于白皮黄瓜、胡瓜。随低温弱光胁迫时间的延长,幼苗叶绿素含量迅速降低,但津优30下降不明显。津优30、农大14的净光合速率(Pn)在低温弱光胁迫9 d后,分别恢复到处理前的62.9%、72.9%,叶绿素荧光量子产额均保持在较高水平,其余2个品种Pn恢复较少,叶绿素荧光量子产额显著下降。     

MnOx负载生物质炭对Cu2+、Zn2+的吸附机理研究

为研究MnO_x负载稻秆生物炭对水溶液中Cu~(2+)、Zn~(2+)的吸附机理,以水稻秸秆为原料制备生物炭(RBC),并用不同浓度KMnO_4溶液改性RBC制备MnO_x负载生物炭(MRBC),在此基础上研究50%MRBC对Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附动力学、等温吸附-解吸、pH和投加量对其吸附的影响,结合扫描电镜、红外光谱表征分析吸附机理。结果表明:改性稻秆生物炭表面负载MnO_x,增大了吸附剂表面吸附位点,随KMnO4浓度升高能显著提高Cu~(2+)、Zn~(2+)吸附效果,50%MRBC对其吸附效果最佳;吸附动力学遵循准二级动力学模型,240 min基本达到吸附平衡;吸附等温线符合Langumir模型方程。50%MRBC吸附重金属的机理可能为:含氧官能团与重金属离子络合作用;金属离子与π电子发生阳离子-π作用;无机矿质元素(K、Ca、Mg等)与金属离子交换形成矿物晶体。     

NO3-胁迫对黄瓜嫁接苗生长及光合特性的影响

以‘新泰密刺’和‘铁力砧F1’为材料,研究了NO3-胁迫对黄瓜嫁接苗和自根苗生长、叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数等的影响,探究了嫁接在NO3-胁迫中可能起到的缓解作用。结果表明,NO3-胁迫显著抑制了黄瓜幼苗的生长,降低了幼苗叶片净光合速率、电子传递速率,抑制了光合作用。盐胁迫下,YJ各项指标均显著高于ZJ和CK,受抑程度最低,且维持在较高水平。说明嫁接可显著提高黄瓜幼苗的光合性能,从而减轻植株的受损程度,增强其耐盐能力。