不同生态型五节芒对Cd胁迫的生理响应

[目的]揭示不同生态型五节芒在抵抗Cd胁迫机制方面的异同。[方法]以粤北大宝山矿山开采地优势植物五节芒为试验材料,比较了五节芒非矿山生态型（采自惠州市博罗县丘陵山地）和矿山生态型（采自大宝山矿区）在相同Cd处理浓度梯度下的生理响应。[结果]2种生态型五节芒叶片中叶绿素a、叶绿素b以及叶绿素总量都与Cd胁迫浓度成极显著负相关（P〈0．01）,但矿山型下降的程度低于非矿山型,2种生态型五节芒叶片的叶绿素a／b值都随cd处理浓度的增加而增大,说明Cd对五节芒叶绿素b的伤害要大于叶绿素a。2种生态型五节芒叶片中可溶性蛋白的含量随Cd处理浓度的增加均呈先下降后上升的趋势,均在20mg／kg处理处达到最低。随Cd处理浓度的增加,非矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量先下降再升高,浓度在10～80mg/kg处理组均显著低于对照（P〈0．05）,矿山型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加先升高再下降,2种生态型五节芒叶片中可溶性糖含量随Cd处理浓度增加响应有所不同。[结论]矿山型五节芒的耐重金属Cd要强于非矿山型。     

五节芒（Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓ ｆｌｏｒｉｄｕｌｕｓ）不同种群对镉积累与转运的差异研究

采用盆栽试验的方法,对比研究了来源于大宝山矿区和惠州博罗非矿区的两个五节芒种群在不同Cd含量土壤中的生长反应、Cd富集能力及对土壤Cd形态的影响。结果表明,来源不同的两个五节芒(Miscanthus floridulus)种群植株对土壤中不同浓度的Cd的生长反应不同,低浓度Cd处理,非矿区种群的地上部生物量即受到显著影响,而矿区种群受到的影响不显著。Cd处理浓度提高时,非矿区种群的地上部生物量为对照的30.17%～42.07%,矿区种群地上部生物量为对照的57.80%～67.04%。非矿区种群根部生物量随处理浓度的增加而降低,为对照的57.75%-64.08%,而矿区种群显著升高,为对照的117.43%～135.56%。五节芒矿区种群地上部和根部的Cd含量随着土壤Cd处理浓度的升高而迅速升高,其升高速度明显快于非矿区种群。五节芒矿区种群根部积累的Cd总量远大于非矿区种群,且随着土壤中Cd添加量的增加而显著增加(P<0.05)。随着Cd胁迫程度的加重,五节芒两种群转移系数和耐性指数都有不同程度的下降,矿区种群的转移系数和耐性指数明显高于非矿区种群。Pearson相关性分析发现,五节芒根部生物量与地上部生物量极显...     

土培条件下东南景天对镉的耐性和富集特性的研究

[目的]探讨土培条件下东南景天矿山与非矿山生态型植物对Cd耐性和富集能力的差异。[方法]采用土培盆栽的方法,以向水稻土中加入不同量的镉作为处理,研究东南景天两种生态型植物在不同镉含量土壤中的生长反应以及体内镉含量与积累量变化。[结果]两种生态型植物对土壤中不同含量Cd的生长反应不同,矿山生态型对土壤Cd的耐受阈值为300 mg/kg,非矿山生态型为50 mg/kg。矿山生态型地上部最大Cd含量为893 mg/kg,根部最大Cd含量为344 mg/kg;而非矿山生态型地上部和根部最大Cd含量分别为124和212 mg/kg。矿山生态型地上部Cd含量大于根部Cd含量,而非矿山生态型根部Cd含量大于地上部。矿山生态型地上部Cd积累量最大值为151.67μg/株;而非矿山生态型为11.99μg/株。两种生态型植物相比较,在相同Cd处理水平下,矿山生态型地上部Cd含量和Cd积累量均显著高于非矿山生态型。[结论]矿山生态型东南景天对土壤Cd的耐受和富集能力显著大于非矿山生态型。从植物对土壤镉的耐性、地上部与根部Cd含量及其比值来看,矿山生态型东南景天是一种Cd超积累植物。     

Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响

[目的]研究Cd胁迫对花花柴幼苗生长和生理特性的影响。[方法]在实验室条件下,研究不同浓度Cd胁迫对花花柴幼苗生长的影响,检测不同浓度Cd胁迫对花花柴的相对电导率、叶绿素含量、MDA含量、CAT、SOD及POD活性的影响效应。[结果]Cd能够抑制花花柴幼苗的生长,随着Cd处理浓度的增加,苗的发芽率、发芽势、活力指数、鲜重、干重、根长、株长呈降低趋势。随着Cd浓度的增加,花花柴叶片相对电导率显著增加,MDA含量有增加趋势,CAT、POD和SOD活性相应增加并有波动情况,叶绿素含量显著下降。[结论]花花柴对Cd胁迫具有很强的耐受力,可作为Cd污染环境生物修复的候选植物。     

Hg^2＋和Al^3＋单一及复合污染对小白菜生理特性的影响

[目的]研究重金属对小白菜的毒害机理。[方法]在砂培条件下,研究了Hg^2＋、Al^3＋单一及复合胁迫对小白菜小杂56叶片丙二醛（MDA）含量及过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性的影响。[结果]小白菜幼苗叶片MDA含量随Hg^2＋胁迫浓度的增加先升高后下降,随Al^3＋胁迫浓度的增加先降低后升高,复合污染条件下小白菜叶片MDA含量显著增加。各处理小白菜叶片CAT和POD活性明显高于对照,Hg^2＋、Al^3＋单一污染条件下,POD和CAT活性均随处理浓度的增加而升高;而复合污染条件下,CAT活性随处理浓度的增加先升高后降低,POD活性随处理浓度的增加逐渐升高。[结论]Hg^2＋、Al^3＋等重金属胁迫对小白菜叶片抗氧化酶活性的影响不同,且重金属之间存在协同作用。     

镉胁迫对罗汉果幼苗生理生化特性的影响

[目的]研究不同浓度Cd胁迫对罗汉果幼苗生理生化特性的影响。[方法]通过盆栽试验,测定不同浓度Cd处理的罗汉果幼苗细胞膜透性,MDA、脯氨酸和可溶性糖含量,以及SOD、POD、CAT活性等各项生理生化指标。[结果]随着Cd浓度升高,细胞膜透性逐渐增大;在相对低浓度Cd（10mg/kg）处理下MDA、脯氨酸和可溶性糖含量均少于对照,而后随着Cd浓度的升高而明显上升;在较低Cd浓度胁迫条件下,SOD、POD、CAT活性变化不明显,但随着Cd浓度的升高,SOD、POD、CAT活性逐渐升高,然后又降低。[结论]高浓度Cd胁迫加重了叶片氧化程度并对罗汉果生长具有一定的抑制作用;而SOD、POD、CAT活性的提高与维持是罗汉果耐Cd胁迫的物质基础之一。     

2种堇菜镉耐性和抗氧化酶活性分析

[目的]探讨重金属镉（Cd）对2种堇菜Cd耐性和抗氧化酶活性的影响。[方法]采用水培试验和理化测试比较分析宝山堇菜和长萼堇菜的Cd积累、根伸长率、MDA浓度以及抗氧酶活性。[结果]在300μmol/L Cd添加溶液中生长12 d后,宝山堇菜和长萼堇菜地上部积累的Cd分别为2 595和3 330 mg/kg,说明它们都具有较强的Cd吸收能力;300μmol/L Cd处理,显著抑制长萼堇菜根伸长率和显著增高该植物MDA浓度,对宝山堇菜根伸长率没有明显影响和明显降低该植物MDA浓度,说明宝山堇菜具有更强的Cd耐性;2种堇菜的SOD、POD和CAT活性与中、低浓度（5、50μmol/L）Cd处理浓度没有线性关系,一般在100或300μmol/L Cd添加组中达到最高值,但在500μmol/L Cd处理组中酶活性表现出回落,说明抗氧化酶在2种堇菜Cd耐性中的作用较为有限,长萼堇菜对中、低浓度Cd也有较强的适应能力。[结论]堇菜属植物可作为潜在的资源植物用于中、低浓度Cd污染农业区的植物修复实践。     

水培条件下东南景天对镉的耐性与富集特性研究

[目的]探讨不同生态型东南景天对Cd的耐性和富集能力的差异。[方法]通过水培试验,研究东南景天矿山和非矿山2种生态型植物在不同cd供应水平下的生长情况以及体内Cd含量的变化。[结果]非矿山生态型东南景天忍耐环境Cd胁迫的临界浓度是100μmoL／L,而矿山生态型东南景天是400μmol／L。随着供Cd水平的提高,2种生态型植物各部分的Cd含量均呈升高的趋势。非矿山生态型东南景天叶和茎中的最大cd含量分别为493和934mg／kg（DW）,而矿山生态型东南景天叶和茎中的最大Cd含量分别为4933和3874mg／kg（DW）。在相同供Cd水平下,非矿山生态型东南景天各部分的Cd含量大小次序为根〉茎〉叶;而矿山生态型东南景天各部分的Cd含量大小次序为叶〉茎〉根。[结论]水培条件下,东南景天矿山生态型比非矿山生态型具有更强的忍耐、吸收和向地上部转运Cd的能力。     

外源24-表油菜素内酯对低氧胁迫下黄瓜幼苗氮代谢的影响

[目的]本文的目的是研究外源24-表油菜素内酯(EBR)对低氧胁迫植株氮代谢的影响。[方法]以低氧耐性较弱的‘中农6号’黄瓜品种为材料,采用营养液通N2形成低氧逆境的方法,深入探讨了EBR对低氧胁迫下植株叶片和根系中与氮代谢相关的酶活性的影响。[结果]低氧处理显著降低了植株叶片的总氮含量,EBR使胁迫植株叶片总氮积累恢复至对照水平。低氧处理后,硝态氮含量在叶片中增加而在根系中降低,铵态氮的变化趋势与硝态氮相反,而EBR显著促进了胁迫植株根系的铵态氮积累。低氧胁迫下,植株根系硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS)活性升高,随后恢复至对照水平,而谷氨酸合成酶(GOGAT)活性显著低于对照。叶片NR活性受到低氧抑制,亚硝酸还原酶(NiR)、GOGAT、氧化型谷氨酸脱氢酶(NAD+-GDH)活性则先升高,随后降低;叶片还原型谷氨酸脱氢酶(NADH-GDH)活性也受到低氧促进,至处理末期时显著高于对照植株。EBR显著提高了胁迫植株根系的NR活性及叶片的NiR、NAD+-GDH活性。[结论]黄瓜植株通过增强硝酸还原,加强氮代谢缓解低氧胁迫伤害;EBR通过增强根系NR活性及叶片NAD+-GDH活性,提高了植株的低氧耐性。     

不同镉处理对两种生态型水蜈蚣镉富集特性的影响

采用室内盆栽试验,研究了在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣的生长和对Cd的吸收和富集特性。结果表明：（1）在2 mg·kg-1 Cd处理时,Cd对两种生态型水蜈蚣生物量的影响较小。之后随着Cd处理浓度的增加,两种生态型水蜈蚣生物量均呈降低的趋势,且差异显著。在200 mg·kg-1 Cd处理时,矿山生态型水蜈蚣死亡,而非矿山生态型仍能维持一定生长,表现出较强的Cd耐性。（2）在高浓度Cd处理下,非矿山生态型水蜈蚣比矿山生态型具有更强的Cd富集能力。在2、10、50 mg·kg-1 Cd处理时,两种生态型水蜈蚣Cd含量和积累量均呈增加的趋势。在200 mg·kg-1 Cd处理时,非矿山生态型水蜈蚣地上部和地下部Cd含量分别达到498.66 mg·kg-1和1 016.09 mg·kg-1,积累量分别为86.00 μg·pot-1和123.82 μg·pot-1,具有较强的Cd富集能力。（3）在不同浓度Cd处理下,两种生态型水蜈蚣地上部富集系数均大于1,表现出较强的Cd富集能力;矿山生态型水蜈蚣转移系数最大值为0.55,非矿山生态型为0.53。两种生态型水蜈蚣对Cd均有一定的富集特性,而在高浓度Cd处理时非矿山生态型水蜈蚣的Cd富集能力更强。     

五节芒ISSR-PCR反应体系的优化

［目的］保护五节芒的种质资源并为其开发利用奠定基础。[方法]以五节芒DNA为材料,分析DNA浓度、Mg^2＋浓度、dNTP浓度、Taq DNA聚合酶的含量以及退火温度对ISSR-PCR扩增结果的影响。并通过单因子试验对ISSR-PCR反应体系进行优化。［结果］建立了五节芒ISSR-PCR的最佳体系：25 μl反应体系中10×PCR Buffer 2.5 μl、0.2 mmol/L 4×dNTP、1.5 mmol/L Mg^2＋、0.75 U Taq DNA聚合酶。PCR反应程序为94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30s;51-53 ℃退火30 s,72 ℃延伸50 s,40个循环;72 ℃再延伸7 min。利用优化反应体系从100个ISSR通用引物中筛选出了11个稳定性高、重复性好的引物。［结论］这一优化体系的建立为今后利用ISSR标记技术研究五节芒遗传多样性奠定了基础。     

五节芒种质资源的表型多样性分析

为了解中国五节芒的形态多样性和分布特点，为五节芒种质资源的开发和利用提供参考依据，对采集自安徽、福建、广东、广西、贵州、湖北、湖南、江苏、江西、浙江等10个省份117份材料的12个与茎杆、叶片、花序相关的表型性状进行表型多样性分析。结果表明：(1)五节芒群体的表型性状在群体间和群体内都存在丰富的变异，各性状变异系数范围为2.80%～73.43%；(2)主成分分析显示，前3个主成分累积贡献率为87.75%，其中第1主成分反映叶片特征，第2主成分反映茎杆特征，第3主成分反映花序特征；(3)聚类分析表明，10个群体可以分为3类，第1类为湖南和江西2个群体，第2类包括福建、广东、广西、湖北和贵州5个群体，第3类包括安徽、江苏和浙江3个群体。     

广西矿区植物重金属富集特征

【目的】为寻找广西矿区潜在的对重金属元素的超富集植物。【方法】根据矿区的地貌和植被分布特征,对广西矿区土壤和植物的重金属含量进行调查,通过测定土壤和植物中的Cu、Zn、Cd、As等重金属含量,并分析其富集特征。【结果】矿区土壤中的重金属含量均超过国家一级标准（GB 15618-1995）,其中As含量超国家三级标准;植物中的Cu、Zn、Cd和As含量分别为54.2~148.4、91.7~319.9、4.1~13.2和353.0~5123.7 mg/kg; 蜈蚣草、山菅兰、五节芒、葡萄属、壳斗科和杜茎山等植物中的As含量较高,分别为5123.7、3132.7、1046.6~3012.3、2411.4、1507.9和1056.1~1258.9 mg/kg,其相应的富集系数分别为25.2、6.6、2.2~14.8、5.1、3.2和5.2~6.2,表现出地上部大于地下部的富集特征。【结论】蜈蚣草、山菅兰、五节芒、葡萄属、壳斗科、杜茎山均达到As超富集植物的标准,是潜在对的As超富集植物。     

芒荻类植物的利用现状及发展前景

就芒荻类植物利用现状及其发展前景进行综合评述,重点介绍了芒（Miscanthus sinensis Anderss）、五节芒[Miscanthus floridulus（La-biu）.Warb]、荻[Triarrhena sacchariflora（Maxim）.Nakai]、南荻（Triarrhena lutarioriparia L.Liu）4种植物的生长性状和分布,分析了它们的利用现状,并对其发展前景做出展望。     

芒属植物能源潜力评价体系的构建

【目的】芒属植物是目前国内外生物质能源领域的研究热点,在全球共有14个种,且具有种间杂交的特点。文章为建立芒属植物能源潜力评价体系,为从众多的芒属基因型中筛选优良种质和选育能源作物品种奠定基础。【方法】通过文献法、调研法和专家咨询法探讨了芒属植物作能源作物应用的相关性状指标。运用层次分析法,根据能源用途不同按发电、制乙醇、产沼气、制生物油等4类,分别从农艺、品质、抗逆性等3方面,选取干物质产量、冠层高、茎高、茎径、基部直径、分蘖数、叶茎比、枯黄性、落叶性、含水量、灰分含量、挥发分含量、固定碳含量、热值、纤维素含量、半纤维素含量、木质素含量、矿质元素含量、耐盐性、抗旱性、抗寒性、耐淹性、抗病虫性等23项指标来构建芒属能源植物评价指标体系,同时制定了性状测量标准和能源利用潜力指数计算法则。然后使用该体系对湖南农业大学芒属植物资源圃中B0340(芒)、A0504(五节芒)、A0123(荻)、A0118(南荻)、D0302(奇岗)5个典型的芒属种质代表进行了测量和评价示范。再将评价结果与现有文献中有关发电、制乙醇和产沼气的能源理论产率计算公式的计算结果予以比对。【结果】芒属植物能源利用潜力指数分成4级,分别为极宜(75—100分)、适宜(50—74分)、一般(25—49分)、不宜(0—24分)。示范评价结果显示:A0504(五节芒)发电得60.73分,制乙醇得60.14分,产沼气得60.27分,制生物油得57.19分;A0118(南荻)发电得64.32分,制乙醇得58.45分,产沼气得58.20分,制生物油得60.01分;D0302(奇岗)发电得54.06分,制生物油得50.33分。可知A0504、A0118、D0302为适宜的能源植物,发酵制乙醇和沼气最适用A0504为原料,燃烧发电和热裂解制油最适用A0118为原料。此结果与现有文献中有关发电、制乙醇和产沼气的能源理论产率计算公式的计算结果基本一致,且比能源理论产率计算公式更能真实反映实际生产情况。【结论】通过从农艺、品质、抗逆性等3方面构建的芒属植物能源潜力评价体系,能够在发电、制乙醇、产沼气和制生物油4类能源用途方面客观评价芒属植物的适用性,从而可用于其优良种质的筛选和新品种的选育。     

化学除草剂在宜林荒山造林中的应用

为探索化学除草剂在宜林荒山造林中的应用效果,在福建省福安市进行了多种高效林用除草剂单用、混用除草的随机试验和正交试验研究.结果表明:以森泰单用能把宜林荒山中多年生恶性杂草五节芒Miscanthus floridulus、苦竹Pleioblastus amarus、刚竹Phyllostachys viridis、芒萁Dicranopteris pedata等杂草灭除;以草甘膦为主剂,森草净、果尔为辅剂的混用能灭除五节芒、大芒Miscanthus sinensis等杂草,在有效剂量内除草率分别达到92%和96%以上.药剂除草造林比人工除草造林减少除草用工61.5%～87.7%,降低除草成本40.2%～70.9%.药剂除草与人工除草相比能减少水土流失和地表水分蒸发,为幼苗和幼树生长创造良好的生态环境.表6参8     

芒属5种观赏草的耐荫性研究

对芒属5种观赏草进行不同的遮荫处理,测定了株高、叶长和叶宽等形态指标和叶绿素总含量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b、最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和表观量子效率(AQY)等光合生理指标,并对其耐荫性的强弱进行了综合排序。结果表明:遮荫对芒属5种观赏草的形态指标和光合生理指标都有不同程度的影响,5种观赏草的耐荫性强弱顺序依次为晨光芒>芒>五节芒>花叶芒>细叶芒。