铅、镉胁迫对水稻种子萌发和生理生化特性的影响

研究结果表明,Pb~(2+)浓度≤100 mg/L、Cd~(2+)浓度≤5 mg/L时,2个水稻品种的发芽势和发芽率显著高于对照;高于该浓度时,发芽势和发芽率呈极显著下降.铅和镉胁迫对幼苗根系的抑制作用大于地上部分,表现为随着胁迫浓度的增加根冠比下降.叶片叶绿素含量、植株超氧化物歧化酶活性的影响都表现为:较低浓度Pb~(2+)、Cd~(2+)起促进作用,较高浓度Pb~(2+)、Cd~(2+)起抑制作用.不同水稻品种对铅、镉胁迫的反应不一,杂交水稻特优559在相同浓度的Pb~(2+)、Cd~(2+)胁迫下,无论在发芽势、发芽率还是主根长、种子根数、总根重、株高、茎叶重上均优于常规粳稻盐稻8号,表现出明显的对重金属胁迫的耐性.     

镉胁迫对甜瓜幼苗叶片叶绿体超微结构及光合色素质量分数的影响

为挖掘甜瓜抗镉种质资源,以野生、薄皮和厚皮甜瓜为试材,幼苗三叶一心时用不同质量浓度(0～100 mg·L~(-1))的镉溶液培养3 d后取第2片真叶制片,透射电镜观察叶绿体超微结构;培养7 d后测定光合色素质量分数。结果表明,正常生长条件下,叶绿体紧贴细胞内壁,呈梭形。而随着Cd~(2+)质量浓度增加,叶绿体逐渐呈离壁不规则形状,叶绿体膜部分缺失,淀粉粒体积明显变大。Cd~(2+)质量浓度最大时,薄皮和厚皮甜瓜叶绿体超微结构受损较重,片层结构排列无序、疏松,叶绿体膜部分裂解;野生甜瓜叶绿体结构相对稳定,淀粉粒体积明显增大,片层结构疏松解体。同等Cd~(2+)质量浓度对野生甜瓜叶绿体超微结构的影响最小,厚皮甜瓜叶绿体超微结构损伤最严重。Cd~(2+)质量浓度为25 mg·L~(-1)时,薄皮甜瓜叶片各色素质量分数均高于对照,Cd~(2+)质量浓度50 mg·L~(-1)时,光合色素质量分数低于对照;野生甜瓜和厚皮甜瓜各光合色素质量分数均逐步递减,且厚皮甜瓜降幅最大,野生甜瓜降幅最小。高浓度镉胁迫降低了甜瓜叶片光合色素质量分数,损坏了叶绿体结构,进而影响叶片的光合作用。供试的野生甜瓜幼苗抗镉性最强,厚皮甜瓜幼苗受镉胁迫最重。     

铅和镉复合胁迫对三色堇种子萌发及幼苗生长的影响

为筛选抗重金属污染的园林花卉品种,以三色堇为供试材料,采用水培法,研究铅(Pb~(2+))和镉(Cd~(2+))复合胁迫对三色堇种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:三色堇对Pb~(2+)和Cd~(2+)复合胁迫有一定的耐性,Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫下,三色堇种子发芽势和发芽率分别在复合胁迫浓度为(50+2)mg·L~(-1)和(100+4)mg·L~(-1)有略微的促进作用,发芽率在复合胁迫浓度(50+2)mg·L~(-1)时有明显的促进作用,而随着Pb~(2+)和Cd~(2+)复合胁迫的增加,三色堇种子发芽势和发芽率受到抑制,且抑制程度越来越明显。Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫对三色堇的根长和胚芽长均有显著影响,随着浓度的升高,抑制作用越大。     

镉、铅胁迫对麻疯树幼苗生长的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度的镉(Cd2+)和铅(Pb2+)对麻疯树幼苗生长及幼苗叶片的叶绿素含量、叶片细胞超微结构、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,两种重金属处理后,麻疯树幼苗的株高、根长、根重和地上鲜重抑制作用较为明显;随着Cd2+、Pb2+浓度的增大,叶片叶绿素总量总体呈下降趋势,MDA和可溶性蛋白含量升高,SOD活性则先上升后下降。Pb2+胁迫下,POD活性随浓度呈先升后降的趋势,CAT活性则逐渐上升,叶绿体双层膜分辨不清,基质大量溢出;Cd2+胁迫下,POD活性随浓度缓慢上升,CAT活性则是先上升后下降,叶绿体结构轻微变形,呈圆形且有肿胀现象,基质少量溢出。     

Cd和Pb及其复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系生长的影响

采用发芽盒滤纸发芽法,分别设置不同浓度Cd~(2+)(0、15、30、60、120 mg/L)、Pb~(2+)(0、100、200、500、1 000 mg/L)及Cd~(2+)与Pb~(2+)的复合溶液处理2个小麦品种,测定小麦种子发芽率、发芽势及幼苗根系生长等指标,以研究不同浓度Cd~(2+)、Pb~(2+)及其复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗根系生长的影响。结果表明,与空白对照相比,不同浓度的Cd~(2+)、Pb~(2+)及其复合胁迫对小麦种子发芽及幼苗根系生长均有抑制作用,并且随着浓度的增大抑制作用增强;单一低浓度的Cd~(2+)、Pb~(2+)处理与空白对照之间多数无显著性差异;Cd~(2+)和Pb~(2+)复合胁迫的强度要高于单一Cd~(2+)和Pb~(2+)的处理;淮麦33对不同浓度Cd~(2+)和Pb~(2+)及其复合胁迫的耐性高于烟农19。     

重金属Pb~(2+)对玉米苗叶片亚显微结构的影响

为了揭示植物响应重金属胁迫的机制,试验以日本甜玉米为材料,采用透射电镜观察硝酸铅溶液处理后玉米叶片叶肉细胞亚显微结构的变化。结果表明:Pb~(2+)污染使玉米细胞核变形,核仁解体;叶绿体基粒片层结构紊乱以及消失,类囊体肿胀,部分叶绿体外膜解体;线粒体嵴消失,空泡化,外膜消失;细胞膜和细胞壁之间可见到许多沉积的深色颗粒。由于Pb~(2+)破坏了细胞正常生理活动所需的结构基础,进而对植物造成不可逆伤害。     

铅、镉及其复合胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响

通过水培试验,研究了重金属铅(Pb)、镉(Cd)单一及其复合胁迫对大豆幼苗生理生化特性的影响。结果表明,随着铅、镉单一及复合胁迫浓度的升高,大豆幼苗叶绿素含量以及叶绿素a/b比值明显下降,细胞膜透性明显增大,根系活力受到抑制,但低浓度铅对根系活力具有轻微的促进作用。铅、镉复合胁迫对大豆幼苗的毒害作用高于单一胁迫,镉胁迫的毒害作用强于铅的胁迫。     

铅、镉胁迫对果蝇生长发育和抗氧化能力的影响

【目的】研究Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫对果蝇的生态毒理效应。【方法】通过在果蝇培养基中分别单独和同时添加Pb~(2+)和Cd~(2+),研究Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫对果蝇生长发育和抗氧化能力的影响。【结果】10和20 mg/L的Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫下,果蝇的化蛹时间和羽化时间显著延长,体重显著降低,总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性显著降低(P0.05)。10 mg/L Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫对果蝇性别比没有显著影响,20 mg/L Pb~(2+)、Cd~(2+)单一及复合胁迫使果蝇性别比显著增高(P0.05)。【结论】相同浓度Cd~(2+)比Pb~(2+)对果蝇的毒害作用更大,相同浓度的Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫对果蝇的毒害作用高于单一胁迫。     

镉胁迫对菠菜和油菜早期生长的影响

为了解重金属镉对蔬菜早期生长的影响,以菠菜和油菜2种不同蔬菜种子为材料,研究了不同Cd~(2+)浓度下种子萌发和幼苗生长的情况。结果表明,油菜在Cd~(2+)质量浓度为10 mg/L时,其种子的发芽势、发芽率、发芽指数、种子活力指数和幼苗的株高、叶绿素含量均高于对照组;菠菜种子在Cd~(2+)质量浓度为25 mg/L时,发芽指数和种子活力略高于对照组,在Cd~(2+)质量浓度为10 mg/L时,叶绿素含量高于对照组;其余处理浓度各指标均低于对照组。不同蔬菜种子对镉胁迫反应不一致,油菜具有更强的抗镉胁迫能力。     

石榴对镉、铅、锌复合污染土壤的修复效果

以石榴为供试材料,通过盆栽试验研究石榴在不同浓度梯度的镉(Cd)、铅(Pb)、锌(Zn)复合污染土壤下对重金属的吸收、富集、转运规律。结果表明:低浓度的复合重金属污染(Cd~(2+)浓度≤5 mg/L,Pb~(2+)浓度≤500 mg/L,Zn~(2+)浓度≤500 mg/L)对石榴生长有明显的促进作用,大致表现为铅+锌镉+锌,镉+铅镉+铅+锌;石榴对镉的吸收能力较好,对铅和锌的吸收能力相对较弱;石榴在重金属复合污染下,其各个部位对重金属的富集受到抑制作用,在高浓度梯度下(Cd~(2+)浓度为50 mg/L,Pb~(2+)浓度为1 500 mg/L,Zn~(2+)浓度为1 500 mg/L)抑制作用更为明显,具体表现为镉铅锌;重金属污染对石榴从叶转运重金属到茎再到根有一定的促进作用。石榴在低浓度重金属污染(Cd~(2+)浓度≤5 mg/L,Pb~(2+)浓度≤500 mg/L,Zn~(2+)浓度≤500 mg/L)中生长旺盛,对镉、铅、锌吸收、富集及转运能力较好,可作为镉、铅和锌复合污染重金属土壤的修复植物。     

重金属镉胁迫对油橄榄幼苗生长的影响

通过重金属镉(Cd)胁迫油橄榄幼苗的盆栽试验,初步分析Cd~(2+)与油橄榄体内的各种酶和植株生长状况的关系。结果表明:在50 mg/kg Cd~(2+)处理下,油橄榄幼苗叶片过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和可溶性蛋白含量均有不同程度的提高,过氧化物酶(POD)活性有所减弱;而当Cd2+浓度达到100 mg/kg时,各指标均受到抑制。说明低浓度Cd~(2+)促进生长,高浓度Cd~(2+)抑制生长。     

火炬树幼苗对镉胁迫的生理响应及积累特性

采用室内盆栽法研究不同浓度Cd~(2+)(0、25、50、75、100 mg·kg~(-1))处理对火炬树生长指标、生理活性和光合特性的影响,探讨火炬树对Cd~(2+)胁迫的耐受程度及适应能力.结果表明:随着Cd~(2+)浓度的升高,火炬树幼苗的株高、主根长、地上和地下部分生物量受到显著抑制(P0.05);MDA含量随着胁迫程度的增加而升高,可溶性蛋白含量呈先升高后降低趋势.叶绿素含量、类胡萝卜素含量、光合作用气体交换参数、叶绿素荧光参数均随Cd~(2+)浓度的升高不断下降,与生长量变化规律一致.但在低浓度Cd~(2+)(25 mg·kg~(-1))胁迫下,火炬树主根长、株高、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)的降幅较小(P0.05),叶绿素各指标与对照相比差异不显著(P0.05),初始荧光(F_o)和最大荧光(F_m)同时上升,表明PSⅡ反应中心未被破坏;MDA和可溶性蛋白含量增加,幼苗单株Cd~(2+)积累量最高为19.38 mg·kg~(-1),转移系数为0.29,高于其他处理组.说明在低浓度Cd~(2+)胁迫下,火炬树幼苗能通过调节生理活性来减轻Cd~(2+)对细胞的毒害,维持正常的生长和光合作用,对Cd~(2+)胁迫具有一定抗性.     

水分胁迫对荔枝叶片超微结构的影响

以抗旱性较强的东刘 1号和抗旱性较弱的陈紫 2年生盆栽实生幼苗为试验材料 ,研究了水分胁迫对荔枝叶片超微结构的影响 .结果表明 :( 1)叶片相对含水量随水分胁迫程度的增加而减少 ,以抗旱性较弱的品种尤为明显 ;( 2 )水分胁迫下 ,荔枝叶片叶肉细胞叶绿体结构不同程度地受到损伤 ,以抗旱性较弱的品种尤为明显 .此外 ,在严重水分胁迫下 ,抗旱性较弱的品种有明显的质壁分离现象     

干旱胁迫对3种园林绿化树种幼苗生理指标的影响

以小叶榕、海南蒲桃、红桂木3种公路绿化树种幼苗为试材,人工模拟干旱胁迫环境,通过测定各树种幼苗叶片的生理指标,探讨干旱胁迫对3种幼苗生长的影响。研究表明:叶片组织含水量呈下降趋势,而可溶性糖含量呈上升趋势;小叶榕和红桂木幼苗叶片叶绿素含量先升后降,海南蒲桃逐渐上升;小叶榕和红桂木幼苗的蛋白质含量显著增加后保持稳定,海南蒲桃幼苗先升后降;小叶榕和红桂木幼苗的脯氨酸含量上升,海南蒲桃缓慢下降;小叶榕幼苗叶片的SOD活性先降后升,海南蒲桃幼苗逐渐上升,红桂木幼苗先升后降;小叶榕幼苗的MDA含量稳定,海南蒲桃和红桂木幼苗上升。主成分分析结果显示,3种幼苗的抗旱性为红桂木海南蒲桃小叶榕。     

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。     

不同耐热性小麦品种在热锻炼和热胁迫下叶片相对电导率及超微结构的差异

以不同耐热性的2个小麦品种叶片为试材，研究在热锻炼(34℃，48h)和热胁迫(49℃)条件下，叶片相对电导率及超微结构变化与耐热性的关系。结果表明：热锻炼提高了核膜的热稳定性，降低了叶片相对电导率，延缓热胁迫对叶肉细胞超微结构的破坏，从而可提高细胞的耐热性。叶肉细胞中液泡膜对高温最敏感，其次为线粒体和叶绿体。线粒体的嵴和内膜比外膜对高温更敏感；叶绿体中，类囊体膜在热胁迫下首先出现排列紊乱，但解体时间却比叶绿体被膜晚。此外比较了2个小麦品种叶肉细胞超微结构在热锻炼和热胁迫下反应的差异，讨论了这些超微结构变化与耐热性的关系及热胁迫下叶肉细胞的死亡类型。     

铅·镉单一及复合胁迫对玉米幼苗生理生化特性的影响

通过水培试验,研究重金属铅、镉单一及复合胁迫对玉米幼苗生理生化特性的影响。结果表明,随着胁迫浓度升高,玉米幼苗叶绿素含量和叶绿素a/b比值均明显下降,丙二醛(MDA)含量均升高,细胞膜透性均明显增大,根系活力受到抑制;Pb、Cd复合胁迫对玉米幼苗的毒害作用高于单一胁迫;Cd胁迫的毒害作用强于Pb胁迫。     

镉胁迫下硅对水稻幼苗生长与生理响应的影响

以水稻(Oryza sativa L.)"辽粳9"为试验对象,在消除阳离子影响的条件下,通过水培试验,研究镉胁迫下硅对水稻幼苗的生长与生理响应的影响。试验设置5个处理,除对照外,各处理初始镉离子(Cd~(2+))浓度均为1 mg·L~(-1),施硅量(以SiO_2计)依次为0、50、100、150 mg·L~(-1)。结果表明:镉胁迫下,水稻幼苗生长受到抑制,施硅显著地提高了水稻茎叶和根的干重;镉胁迫下,水稻幼苗过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量受到诱导而处于较高水平,过氧化氢酶(CAT)活性受到抑制;随施硅量的增加,POD活性逐渐降低(P0.05),CAT活性逐渐增加(P0.05),MDA含量降低(P0.05);镉胁迫下,水稻细胞受到损伤出现质壁分离现象,叶绿体基粒、片层模糊并且排列紊乱,线粒体膜部分破裂解体、嵴模糊甚至消失;施硅使水稻叶片细胞结构趋于完整、有序,叶绿体内淀粉粒数目增多、嗜锇颗粒减少并变小、片层排列逐渐整齐,线粒体及其嵴的数目增多、双层膜结构逐渐恢复。综合来看,镉胁迫下施硅促进水稻幼苗生长,缓解逆境生理响应,改善细胞超微结构,增强其抗镉胁迫能力。本试验条件下,硅施加量为150 mg·L~(-1)时,水稻幼苗缓解镉胁迫效果最好。     

干旱胁迫对桃叶杜鹃菌根苗叶肉细胞超微结构的影响

为了探明ERM真菌在干旱胁迫时对桃叶杜鹃叶肉细胞超微结构的影响,在温室大棚内,采用盆栽控水法对分别接种两种ERM真菌(TY29、TY35)的桃叶杜鹃1年生幼苗进行干旱胁迫处理,以不接种真菌的为对照,在透射电镜下观测不同水分处理下接菌苗与对照苗叶肉细胞超微结构的变化。结果表明:在正常水分条件下,各处理桃叶杜鹃幼苗的叶肉细胞结构相同,细胞完整。随着干旱程度的加深,各处理细胞的叶绿体和线粒体的受损程度都逐渐增大,但在相同水分胁迫下,接种ERM菌根真菌的桃叶杜鹃幼苗的线粒体和叶绿体等细胞器的完整程度要高于对照,细胞器受损害程度更小,具有较好的抗旱能力,其中接种TY35对桃叶杜鹃叶肉细胞的作用更明显。     

污水与镉复合胁迫对玉米幼苗抗氧化酶活性的影响

为了探讨污水与镉(Cd)复合胁迫对作物生长的影响机制,采用实验室水培技术、紫外分光光度和石墨炉原子吸收法,对复合胁迫致玉米幼苗抗氧化酶活性的变化进行了研究。结果表明,与各自空白对照相比,单一和复合胁迫在Cd~(2+)质量浓度为0~10 mg/L时,对玉米种子萌发均有显著促进作用(P0.05),但对株高和根长没有影响;在Cd~(2+)质量浓度为10~50 mg/L时,对玉米种子萌发没有影响,但对株高和根长则存在明显的抑制作用(P0.001)。与各自空白对照相比,2个系列Cd~(2+)均能诱导玉米幼苗超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(PO D)、谷胱甘肽-S-转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)4种抗氧化酶活性的增加,且随着Cd~(2+)浓度的增大,酶活性变化均呈现双阶段性:低浓度增加缓慢,高浓度增加迅速;与Cd单一胁迫相比,复合胁迫4种酶活性的变化,在Cd~(2+)为0~10 mg/L时,没有显著差异(P0.05),在Cd~(2+)为10~50 mg/L时,均为复合胁迫显著高于单一胁迫(P0.05)。单一和复合胁迫均会导致玉米幼苗Cd积累,且Cd~(2+)质量浓度相同时,复合胁迫高于单一胁迫;在2个系列中,随着Cd~(2+)质量浓度的增大,玉米幼苗Cd含量上升亦呈现双阶段性,Cd~(2+)为0~10 mg/L时增加迅速,为10~50 mg/L时增加缓慢。污水在Cd~(2+)质量浓度较低时可以缓解重金属Cd对玉米幼苗的危害,Cd~(2+)质量浓度较高时,则加剧对玉米幼苗的危害;Cd~(2+)为5~10 mg/L是污水与Cd复合胁迫诱导玉米幼苗抗氧化酶活性变化的敏感点,污水与高浓度Cd~(2+)复合胁迫对人体健康的影响应引起高度关注。