Cd、Cu、Pb处理下增施氮对巨桉生长和光合特性的影响

为验证氮在植物解除重金属毒害中的积极作用和生理机制,本试验对巨桉(Eucalyptus grandis)幼苗在3种重金属(Cd、Cu和Pb)处理下增施氮肥的生长和光合生理效应进行研究。结果表明:Cd2+、Cu2+和Pb2+处理下,巨桉植株的叶绿素含量、光合作用、PSⅡ原初光化学反应量子产率等均显著低于对照植株;而在重金属处理的同时增施氮肥,则能显著促进植株生长,提高叶绿素含量,增强光合作用和PSⅡ原初光化学反应量子产率。由此说明,氮在植物对重金属的解毒中起到重要作用,增施氮肥可缓解重金属对植物的毒害,提高叶绿素含量和光合速率。     

盐碱胁迫对香樟幼苗离子吸收与分配的影响

以2年生香樟幼苗为材料,采用不同浓度Na HCO_3和Na_2CO_3(1︰1)混合溶液(0、50、100、200、300 mmol/L)处理,研究香樟幼苗对Fe~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+的吸收和分配。结果表明:随盐碱胁迫程度的增加,香樟幼苗根系和茎器官中的K~+含量呈下降趋势,而叶片中的K~+含量呈逐步上升趋势,其中叶片中的K~+含量最高,其次是根系,茎器官中的K~+含量最低;香樟幼苗根系、茎、叶片中的Na~+含量呈逐步上升趋势,其中根系中的Na~+含量最高,其次是叶片,茎器官中的Na~+含量最低;香樟幼苗根系、茎、叶片中的K~+/Na~+呈逐步下降趋势,其中茎器官中的K~+/Na~+最高,其次是叶片,根系中的K~+/Na~+最低。低盐碱胁迫(0~100 mmol/L)提高根、茎、叶器官中Fe~(2+)的含量,提高香樟叶片中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量;而高盐碱胁迫(100~300 mmol/L)则降低根器官中Fe~(2+)的含量,增加茎、叶器官中Fe~(2+)的含量,明显降低叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量,根器官中Fe~(2+)的含量最高,其次是茎器官,叶器官中Fe~(2+)的含量最低。盐碱胁迫对香樟幼苗根、茎、叶器官中Mg~(2+)的含量影响差异不显著。盐碱胁迫初期,香樟幼苗通过将Na~+截留在根部,促进根器官对K~+、Fe~(2+)等营养元素的吸收和转运,提高自身对低盐碱胁迫(0~100 mmol/L)的耐受性;高盐碱胁迫(100~300 mmol/L)严重影响香樟幼苗对K~+、Fe~(2+)等营养元素的吸收和转运,影响香樟正常生长发育。     

不同pH值对重金属Pb~(2+)形态的影响研究

采用Tissier同步提取法分析大pH值跨度范围内,不同pH值变化对重金属Pb2+存在形态的影响,研究表明,在pH值3～5,浓度小于200 mg/L的范围内,重金属Pb2+向易吸收的形态转变,生物有效性系数较大。随土壤重金属Pb2+浓度的增加,生物有效性系数先增大后减小,小于200 mg/L的浓度范围内,铁锰氧化物结合态含量最大,重金属Pb2+的生物有效性系数较大。在200～1 000 mg/L浓度范围内,残渣态含量远远大于其他形态,生物有效性较低。     

硅作用下铜对小麦幼苗生理特性影响研究

通过水培试验,研究了在不同加硅量(0,30,60,90,120,150 mg/L,以SiO2计)作用下,铜(10 mg/L,以Cu计)对小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶系统活性(SOD、POD、CAT)、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量以及MDA含量的影响,结果表明:在加硅量(30,60,90 mg/L,以SiO2计)作用下,小麦幼苗叶绿素a含量、抗氧化酶系统(SOD、POD)活性、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量的升高以及MDA含量的降低,减轻了铜对小麦幼苗的毒害作用;在加硅量150 mg/L作用下,小麦幼苗叶片可溶性蛋白含量的降低,MDA含量的升高,加重了铜对小麦幼苗的毒害作用。研究结果表明,加硅处理能够在一定浓度范围内缓解铜对小麦幼苗的毒害作用,从而为铜毒害的小麦区域增施硅肥提供理论依据。     

外源硒对镉胁迫下绿豆幼苗生理特性的影响

采用水培试验方法研究不同浓度Se4+(0.8,1.6,2.4,3.2,4.0mg/L)对Cd2+(10,20mg/L)胁迫下绿豆幼苗超微弱发光及幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白质和脯氨酸的影响。结果表明,随着胁迫时间延长,不同浓度Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均呈现先升高后降低再升高的趋势,0.8,1.6mg/L的Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均有促进作用,但是1.6mg/L浓度的Se4+对2种浓度Cd2+的缓解作用最佳。随着Se4+浓度的增加,2种浓度Cd2+胁迫下,绿豆幼苗叶片中叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均呈现出先增加又减小的趋势,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均高于单一Cd2+胁迫下叶绿素含量和可溶性蛋白质含量,且在Se4+浓度为1.6mg/L时达到最大。在10mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量先增加后减小,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+浓度为1.6mg/L时脯氨酸含量达到最大;在20mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量逐渐降低,当Se4+浓度低于2.4mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+的浓度为0.8mg/L时脯氨酸含量最大。研究表明在试验浓度范围内,Se4+浓度低于2.4mg/L时,对10,20mg/L Cd2+胁迫下的绿豆幼苗的毒害均有缓解作用,且浓度为1.6mg/L时缓解作用最佳。     

芹菜对镉、铅胁迫的生理响应及抗氧化酶基因表达特性分析

为探讨芹菜在重金属镉、铅胁迫下的生理变化规律和抗氧化酶基因的表达特性,采用营养液培试验,研究镉(Cd)、铅(Pb)单一及复合胁迫对芹菜体内Cd/Pb富集、叶绿素、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)含量及抗氧化酶(SOD、POD)活性的影响,并用RT-q PCR技术检测了根尖细胞内抗氧化酶基因(Cat、Gpx、Mn-sod及Apx)的表达特性。结果表明,Cd~(2+)、Pb~(2+)单一及复合胁迫下芹菜茎叶中Cd~(2+)、Pb~(2+)含量均随胁迫浓度增大而逐渐增大,说明芹菜对Cd~(2+)、Pb~(2+)的吸收互为协同作用;6~8 mg·L-1Cd~(2+)和60~80 mg·L-1Pb~(2+)单一及复合处理对芹菜整个生长期内叶绿素、MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均达到极显著水平(P0.01);低浓度下单一及复合胁迫对叶绿素合成有促进效应,高浓度、长时间胁迫时,叶绿素含量显著降低;单一及复合胁迫对MDA、GSH含量及SOD、POD活性的影响均为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+),但单一Cd~(2+)浓度≥4 mg·L-1时,叶绿素含量大于Cd~(2+)-Pb~(2+)交互及单一Pb胁迫;Cd~(2+)、Pb~(2+)对芹菜叶POD和SOD活性的影响相似,均表现为"低促高抑";MDA、GSH含量随重金属浓度的升高而逐渐增加;单一及复合处理下Cat、Gpx、Mn-sod及Apx表达模式基本一致,其表达量的降低幅度为Cd~(2+)-Pb~(2+)交互Cd~(2+)Pb~(2+)。综上,Cd~(2+)、Pb~(2+)胁迫对芹菜的生理和抗氧化系统均造成了一定的损伤,二者具有协同性,这为江西省鄱阳湖区芹菜的安全生产提供了理论依据。     

土壤盐分离子对乌鲁木齐小白菜Pb含量的影响研究

为研究土壤中盐分离子对小白菜Pb含量的影响,采取正交试验L_(16)4~5和盆栽试验方法,分析了5种阳离子(Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+、Pb~(2+))和3种阴离子(SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-)对小白菜地上部和根系中Pb含量的影响。结果表明,试验条件下小白菜地上部Pb含量为0.215~0.930 mg·kg~(-1),根系中Pb含量为1.648~24.33 mg·kg~(-1),可食用部分超标率达81.3%。土壤盐分离子对小白菜地上部Pb含量影响顺序为:Ca~(2+)Mg~(2+)Na~+Pb~(2+)K~+。根据相关性分析,土壤中Ca~(2+)与小白菜地上部Pb含量呈显著负相关(r=-0.540 3,P0.05),Na~+和Pb~(2+)呈正相关但不显著。Mg~(2+)和K~+呈负相关,也不显著。Cl~-和NO_3~-与小白菜地上部Pb含量呈显著负相关(r=-0.540,P0.05),SO_4~(2-)呈正相关,但不显著。对小白菜根系Pb含量影响顺序为:Pb~(2+)K~+Na~+Ca~(2+)Mg~(2+),土壤中Pb~(2+)对小白菜根系Pb的含量呈显著正相关(r=0.483,P0.05),Ca~(2+)、Mg~(2+)、K~+、Na~+、SO_4~(2-)、Cl~-和NO_3~-相关性不显著。乌鲁木齐土壤中固有的盐分离子对小白菜可食用部分Pb的吸收没有抑制作用。     

镉汞胁迫对花生种子的毒害效应

采用室内水培法,分别研究了镉(Cd2+)、汞(Hg2+)单一胁迫对花生种子萌发与幼苗的主要生理生化特性的影响。结果表明,当Hg2+浓度达到5 mg/L、Cd2+浓度达到或大于20 mg/L时出苗率下降;当Hg2+浓度达到25 mg/L、Cd2+浓度大于10 mg/L时不仅显著抑制生长,而且根系变黑腐烂;不同浓度Hg2+与叶绿素a的含量呈显著负相关,而与叶绿素b的含量呈显著正相关;不同浓度Hg2+与花生叶片过氧化氢酶活性呈极显著正相关。过氧化氢酶活性和叶绿素含量都与Cd2+浓度呈极显著负相关。     

不同种类蔬菜幼苗对铅的敏感性研究

采用水培方法,探讨了小白菜（叶菜类）、黄瓜、豇豆（瓜果类）和萝卜（根茎类）幼苗对重金属Pb的吸收累积量大小及Pb对其幼苗生长发育的影响。结果表明,蔬菜幼苗根和茎叶累积Pb量均随Pb处理浓度的增加而显著增加（P〈0.05）,且同一处理浓度下根中Pb含量远高于茎叶中Pb含量。蔬菜苗期根对Pb的敏感性排序为黄瓜〉小白菜〉萝卜〉豇豆,茎叶为小白菜〉萝卜〉黄瓜〉豇豆。低浓度的Pb对叶绿素的合成有一定程度的刺激作用,随Pb浓度增加,叶片中叶绿素含量降低。小白菜过氧化氢酶（CAT）含量随着Pb浓度的增大先增大后缓慢降低,其他3种蔬菜则表现为先减小后增大的趋势。此外,黄瓜和豇豆出芽率显著降低,4种蔬菜幼苗根长均明显受到抑制。     

基于主成分分析法的枫香耐铅性及土壤修复潜力研究

探究枫香(Liquidambar formosana Hance)对铅污染土壤的修复作用,为缓解土壤铅危害和枫香在重金属污染地推广种植提供科学参考,以1年生枫香幼苗为试材,设置6个Pb~(2+)浓度(分别为0,100,300,500,800,1 000 mg/kg)对各Pb~(2+)浓度环境下枫香幼苗的生理特性和积累特性进行研究,并采用主成分分析法对枫香的12个生理指标进行筛选以及耐性评价。结果表明,随着Pb~(2+)的增加,枫香幼苗叶片的生物量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)均呈上升—下降趋势,表现出"低促高抑";丙二醛(MAD)含量则呈上升趋势;叶绿素a和叶绿素b均呈下降趋势,但是叶绿素a的下降趋势不显著;净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、CO_2浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)均呈上升—下降趋势。枫香地下部分的铅含量地上部分的铅含量,转移系数在T2、T3时较大,富集系数与胁迫浓度呈负相关。主成分分析结果表明,提取的2个主成分积累贡献率高达92.462%,说明这2个主成分可以反映大部分信息,游离脯氨酸、净光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率和SOD活性为简化后的6个指标。由主成分得分得出,枫香幼苗耐铅性高低排序为T3T4T2T1T5T6。综合表明,枫香幼苗对重金属铅具有一定的耐受能力、富集和转移能力,可为重金属污染较重的地区引种枫香和缓解土壤重金属污染作一定的理论依据。     

Cu~(2+)对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响

研究了Cu2+浓度对黄瓜发芽期发育和生理特性的影响。结果显示,低浓度Cu2+(25 mg/L)处理对黄瓜种子萌发和幼苗生长有促进作用,其种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、根长、下胚轴长、下胚轴粗度、生物量和相对含水量均高于对照及其他浓度处理;而幼苗的质膜相对透性、丙二醛含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量及保护酶活性均在此浓度得达最低。但在高浓度Cu2+(Cu2+浓度在50~300mg/L时)处理下,随着Cu2+浓度增加,黄瓜种子萌发的各项指标开始下降,幼苗生长的各项生理指标开始上升,对黄瓜种子发芽和幼苗生长产生抑制作用,并在300mg/L时抑制作用最显著。     

模拟酸雨下稀土元素铈对糯玉米幼苗生长的影响

模拟酸雨下采用不同浓度的硫酸铈对糯玉米进行处理,测定其对幼苗生长的影响。结果表明:在模拟酸雨下,0.8~100mg/L的硫酸铈可增加幼苗的干重、促进根系生长、提高幼苗的根系活力及叶绿素含量,并能抑制丙二醛增生和降低细胞膜透性,增强了糯玉米对酸雨逆境的抵抗能力。以20mg/L的硫酸铈处理效果最为理想。     

LaCl3对桑树组培苗生长与分化的影响

本试验目的是通过研究不同浓度的稀土化合物(LaCl3)对桑树组培苗生长分化以及生根的影响,确定培养基中加入LaCl3的浓度。在前人研究稀土元素对植物生理生化影响的基础上,本试验将不同浓度稀土化合物(LaCl3)添加于桑树组培苗分化与生根培养基中,研究其对桑树组培苗生长与分化的影响。结果表明,低浓度的LaCl3（40 mg/L）能促进桑树组培苗的生长与分化,株高、生芽数、生根率、根长和根重都显著高于对照及其他浓度处理;分化芽数、株高及生根率分别比对照高84.2%、63.5%、12.5%。同时还能提高叶绿素含量,其中叶绿素a含量为对照的2.06倍;叶绿素b含量为对照的1.64倍;以及改变光合色素比例,提高过氧化物酶活性。高浓度LaCl3（60～80 mg/L）的促进作用减小甚至抑制桑树组培苗的生长。说明本试验条件下,有利于桑树组培苗分化及生根的LaCl3最佳浓度为40 mg/L。     

高温胁迫后小白菜的补偿生长能力及防御机制

以小白菜品种“上海青”为研究对象,进行高温胁迫实验,设高温组（昼/夜温度为37℃/30℃）与对照组（25℃/18℃）,对小白菜高温胁迫3d、6d和9d后在25℃/18℃下的生长及恢复情况进行研究。结果表明：高温下小白菜生长受到显著抑制,胁迫3、6、9d后干物质相对增长率分别比对照下降32.68%、82.86%、100.00%。高温引起叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）下降,胞间CO2浓度（Ci）升高,丙二醛（MDA）含量升高,同时小白菜启动高温防御应答机制,保护酶活性上升,可溶性蛋白积累,叶绿素含量提高。胁迫解除后,3d及6d胁迫组Pn、Gs、Tr升高,Ci下降,MDA含量、可溶性蛋白与酶活性下降,处理组与对照差异逐渐减小。3d胁迫处理小白菜在恢复期的6～9d呈现超补偿生长,补偿指数为1.10。6d处理则一直呈现低补偿,9d胁迫处理小白菜均在恢复过程中死亡。因此,超过3d的高温胁迫将引起小白菜的不可逆损伤。灰色关联分析表明,Pn、Gs、可溶性蛋白、MDA、叶绿素含量对小白菜的补偿生长起到关键作用,是小白菜实现补偿生长的内在驱动机制。     

不同氨基酸以及赖氨酸与硝态氮不同配比对白菜生长和品质的影响

  【目的】  探究7种不同氨基酸对大白菜生长及品质的影响,选择影响较明显的氨基酸与硝态氮进行适宜配比,以期为提高白菜产量和品质提供理论依据。  【方法】  试验于2017年在浙江大学紫金港校区人工气候实验室内进行,供试品种为‘浙白6号’(Brassica pekinensis L.),培育方法为局部无菌水培。试验Ⅰ:在含有1 mmol/L (NH₄)₂SO₄和1 mmol/L NaNO₃的营养液中分别添加7种氨基酸,浓度为0.2 mmol/L,7日龄白菜在该溶液中培养26天后,取样测定白菜生物量及品质。试验Ⅱ:通过试验Ⅰ结果选择对白菜生长和品质影响较明显的赖氨酸,在硝酸钠浓度为0.5、1和3 mmol/L (分别表示为A1、A2、A3处理) 的营养液中,分别加入赖氨酸0.2、0.5和1 mmol/L (分别表示为B1、B2、B3处理),白菜培养21天后,取样测定白菜生物量及品质。  【结果】  赖氨酸处理白菜生物量、可溶性蛋白质含量和硝酸盐含量均最高,且与部分处理差异显著。丝氨酸处理白菜根系活力和叶绿素含量均最高,且与部分处理差异显著。7种氨基酸对根系鲜重、根冠比、维生素C (V_C) 含量和可溶性糖含量均无显著影响。赖氨酸与硝态氮不同配比试验表明,相同浓度硝态氮处理时,随着赖氨酸浓度的升高,地上部和根系鲜重 (除A2处理外) 均降低,部分处理间差异显著;A1B1、A3B1和A3B2处理的白菜鲜重显著高于其它处理;赖氨酸与硝态氮不同配比对白菜的可溶性蛋白质含量、V_C含量和叶片硝酸盐含量均无显著影响。  【结论】  赖氨酸对白菜生长和品质的影响较显著,且赖氨酸会抑制白菜生长。硝态氮浓度较低时,白菜吸收的赖氨酸可能起到补充氮素营养或调解代谢的作用,以维持白菜正常生长。     

不同种类蔬菜苗期对镉的敏感性研究

产地环境中镉（Cd）对蔬菜的影响主要表现为蔬菜可食部分超标,高浓度时影响其生长发育,基于评述蔬菜幼苗对Cd的敏感性是按其对Cd的吸收累积量来排序,累积Cd量越高定义为该蔬菜幼苗对Cd越敏感,采用水培方法,探讨了Cd对小白菜（叶菜）、黄瓜、豇豆（果菜）和萝卜（根菜）幼苗吸收累积量及生长发育的影响。结果表明,蔬菜幼苗根和茎叶中累积Cd量均随Cd处理浓度的增加而显著增加（P〈0．05）。同一处理浓度下根中Cd含量远高于茎叶中Cd含量,根和茎叶对Cd的累积强弱顺序也即蔬菜苗期对Cd的敏感性排序为小白菜〉萝卜〉黄瓜〉豇豆;随Cd浓度增加,叶片中叶绿素含量降低,过氧化氢酶（CAT）含量升高;蔬菜出苗率、幼苗根长、植株鲜重显著降低。