重金属镉对沉水植物毒性效应的研究

通过观察组织显微结构以及测定植物体内叶绿素和游离脯氨酸含量,研究了镉对3种沉水植物蓖齿眼子菜（Potamogeton pectinatus）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）和轮藻（Chara vulgaris）细胞组织完整性以及碳代谢和抗胁迫能力的毒性效应。结果表明：尽管镉有效地抑制了沉水植物的碳代谢和抗胁迫能力,从而导致组织完整性的破坏和植物死亡,但是这3种沉水植物对镉毒害的抗性却有着明显的不同。凭借其致密的细胞排列、较厚的表皮层以及较高的游离脯氨酸水平,蓖齿眼子菜表现出很强的抗镉毒害的能力。因此建议将其作为水生植物生态系统恢复与重建的先锋物种。     

沉水植物蓖齿眼子菜光补偿深度研究

本文主要探讨沉水植物蓖齿眼子菜生存需求的光照适应性条件。设计试验提供植物生长所需的必要条件,比较处于不同水深度层植物的生长状况,考察因水体深度增加引起的光照减弱对蓖齿眼子菜生存的制约程度。试验表明蓖齿眼子菜光补偿深度粗略值为水体透明度下60 cm深度,即蓖齿眼子菜成活的临界水深度。     

沉水植物蓖齿眼子菜光补偿深度研究

本文主要探讨沉水植物蓖齿眼子菜生存需求的光照适应性条件。设计试验提供植物生长所需的必要条件,比较处于不同水深度层植物的生长状况,考察因水体深度增加引起的光照减弱对蓖齿眼子菜生存的制约程度。试验表明蓖齿眼子菜光补偿深度粗略值为水体透明度下60 cm深度,即蓖齿眼子菜成活的临界水深度。     

9种沉水植物的耐盐性比较

采用河道底泥直接种植法和无底泥逐渐增加盐度水培法,通过测量沉水植物的相对生长率,比较了生长在天津滨海湿地中的9种沉水植物的耐盐性。结果表明,将植物直接种植在河道底泥中,只有川蔓藻(Ruppia maritima)和篦齿眼子菜(Potamogeton pectinatus)能够存活。使用逐渐增加盐度的水培养方法发现,不同植物耐盐性有较大差异,菹草(Potamogeton crispus)和线叶眼子菜(Potamogeton pusillus)能耐受的盐度在5.3g·L-1以下,金鱼藻(Ceratophyllum demersum)在7.6g·L-1以下,狐尾藻(Myriophyllum spicatum)在10.1g·L-1以下,而川蔓藻和蓖齿眼子菜的耐盐性最高,达10.1g·L-1以上。9种植物耐盐性依次为:川蔓藻>篦齿眼子菜>狐尾藻>金鱼藻>菹草>线叶眼子菜>马来眼子菜(Potamogeton malainus)>黑藻(Hydrilla verticillata)>苦草(Vallisneria asiatica)。这表明,川蔓藻和篦齿眼子可以作为滨海高含盐水体沉水植物重建的先锋植物。     

两种沉水植物浸提液对斜生栅藻的化感效应

采用玻璃水族箱及恒温光照培养箱,分别研究了两种沉水植物伊乐藻(Elodea canadensis)和蓖齿眼子菜(Potamogetonpectinatus L.)的浸提液对斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)的化感效应.结果显示,这两种沉水植物的浸提液均对斜生栅藻的生长具有化感效应,且都表现为"低促高抑"的现象.伊乐藻和蓖齿眼子菜20%浸提液试验组对斜生栅藻有明显的促生长效应,试验第7 d时,其藻细胞浓度分别为同期对照组的237%和180%.伊乐藻和篦齿眼子菜50%～90%浸提液试验组对斜生栅藻的生长有不同程度地抑制,且抑制作用随着浸提液浓度的增加而逐渐增强.试验第7 d时,伊乐藻和蓖齿眼子菜90%浸提液试验组藻细胞浓度分别为同期对照组的38%和32%.从对藻类生长的抑制效果上看,伊乐藻浸提液对斜生栅藻的EC50(6 d)为70%,篦齿眼子菜浸提液对斜生栅藻的EC50(6 d)为55%,表明了眼子菜浸提液对斜生栅藻的抑制效果较伊乐藻浸提液好.     

剑湖湿地微齿眼子菜对环境氮素变化的响应

为了了解剑湖湿地沉水植物微齿眼子菜(Potamogeton maackianus A.Benn)对环境氮素的利用情况,测定了不同铵态氮和硝态氮胁迫下微齿眼子菜对环境氮素的响应.结果表明,微齿眼子菜在0～80mg/L NH4Cl和0～320 mg/L的KNO3环境中均能正常生长,且外观无明显变化;对铵态氮、硝态氮具有较强的吸收能力,且对铵态氮的吸收能力优于硝态氮;根据微齿眼子菜对环境氮素的响应可以看出,微齿眼子菜是一种较好的耐受氮、吸收氮和转化氮的水体生态修复植物.     

脯氨酸与植物的抗寒的综述

脯氨酸是植物体内普遍存在的保护物质.作为一种有机溶剂,许多植物在低温胁迫下,体内的游离脯氨酸含量都增加.脯氨酸对植物抗寒的作用机理主要是:作为渗透调节物质、保护蛋白质分子、作为活性氧的清除剂、低温胁迫结束后可作为能源物质(或碳源)和氮源.笔者主要综述了低温胁迫下植物体内脯氨酸代谢的调节,脯氨酸积累作为抗寒指标的应用,转化脯氨酸代谢相关基因提高植物抗寒力方面取得的进展,以及脯氨酸类似物在抗寒育种中的作用.     

两种基因型龙葵对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(0、5、25、50、100μg·g-1)胁迫下红果龙葵和少花龙葵幼苗根、茎和叶的生物量变化、镉吸收量、镉转移率、镉富集系数和叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性、叶片可溶性蛋白和游离脯氨酸含量等指标的变化,比较2种基因型龙葵富集镉的差异。结果表明,2种基因型龙葵富集重金属镉存在明显差异。与对照相比,在Cd胁迫浓度≥25μg·g-1时,2种龙葵的生物量显著下降(P<0.05),而少花龙葵的下降趋势较红果龙葵小;随着Cd胁迫浓度的增加,2种龙葵根、茎和叶的Cd吸收量显著上升(P<0.05),且根部Cd含量高于茎和叶,而少花龙葵的根、茎和叶中的Cd含量均高于红果龙葵,2种龙葵的镉转移率和富集系数除5μg·g-1Cd胁迫外,均小于1,且少花龙葵对镉转移率和镉富集系数均大于红果龙葵。2种龙葵叶片可溶性蛋白、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶(SOD、POD)活性均表现为先上升后下降,均表现为少花龙葵上升幅度大而下降幅度较小。综合各项指标表明,2种龙葵均不是Cd的超积累植物,少花龙葵的耐Cd胁迫能力较红果龙葵强。     

植物抗镉胁迫的研究综述

阐述了镉对植物的毒害作用及植物对镉的忍耐机制，并对植物适应镉胁迫的机理，包括植物体内保护性酶活性的改变，可溶性蛋白、脯氨酸含量的提高，镉在细胞中的区室化，形成镉结合复合物以及逆境蛋白和基因表达等几个方面进行了综述。     

2种野生岩生植物叶片游离脯氨酸和叶绿素含量对低温胁迫的响应

以野生岩生植物金发草(Pogonatherum paniceum)和丛毛羊胡子草(Eriophorum comosum)为试材,以常用护坡植物狗牙根(Cynodon dactlylon)为对照,研究低温胁迫对这2种野生岩生植物叶片游离脯氨酸和叶绿素含量的影响.结果表明:在低温胁迫下,3种植物叶片的游离脯氨酸含量均增加,而叶绿素含量降低;丛毛羊胡子草游离脯氨酸含量明显高于金发草和狗牙根;随着处理温度的降低,丛毛羊胡子草叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量下降的幅度明显小于金发草和狗牙根;3种植物游离脯氨酸含量12月采集的叶片高于8月采集的叶片,但叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量则相反,12月采集的叶片低于8月采集的叶片.表明3种植物中丛毛羊胡子草具有较强的抗寒性.