镉胁迫对荻生长、镉富集和土壤酶活性的影响

采用盆栽土培法,从播种开始培育132d后,研究0,3,6,9mg/kg镉胁迫对荻的生长、镉富集与分布和土壤酶活性的影响。结果表明:荻耐性指数随处理浓度的增加先上升后下降,镉浓度≤6mg/kg时,促进荻生长,镉浓度为9mg/kg时,抑制荻生长。叶绿素、丙二醛和可溶性糖含量均随处理浓度的增加先升高后降低,在镉浓度为6mg/kg时达到最大值;类胡萝卜素含量为先降低后升高,在6mg/kg时达最小值。荻根部铜、锌和铁含量均随处理浓度的增加而升高,地上部铜和铁含量先降低后升高,而锌含量持续降低。根部和地上部镉含量随镉处理浓度增加呈线性增加趋势,且根部镉含量均高于地上部;不同浓度镉处理荻根部富集系数均大于1,但地上部富集系数和转运系数均小于1;根部镉积累量随处理浓度的增加先升高后降低,在镉浓度为6mg/kg时达到最大值,地上部镉积累量持续升高,荻体内镉主要分布在根部。镉处理组的土壤脲酶和过氧化氢酶活性与对照相比总体无显著差异(P0.05),镉浓度为6mg/kg和9mg/kg对土壤脲酶活性有一定促进作用,但会抑制过氧化氢酶活性,根际土壤酶活性总体高于非根际土壤酶。研究表明,荻对镉有较强的耐性,且根部对镉有较强的富集能力,因此,荻在土壤镉污染稳定化修复方面具有一定的应用潜力。     

喷施脱落酸对镉富集植物繁缕生长及其镉积累的影响

盆栽试验研究了镉胁迫条件下喷施脱落酸(ABA)对富集植物繁缕(Stellaria media)生长及镉积累的影响。结果表明,喷施ABA提高了繁缕生物量及光合色素含量。随ABA喷施浓度的增加,繁缕的生物量及光合色素含量呈增加的趋势,但繁缕的镉含量、镉积累量、抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性、可溶性蛋白含量及可溶性糖含量呈先增后降的趋势,最大值出现在ABA浓度为15 mg L-1,此时,繁缕根系、地上部分及整株镉积累量均达到最大值,分别为94.54、235.93和330.47μg plant-1,较各自对照分别增加了19.07%(P0.05)、49.45%(P0.05)和39.28%(P0.05)。喷施ABA能够促进繁缕的生长,提高繁缕对镉的富集能力,以15 mg L-1的ABA浓度为最佳。     

褪黑素浸种对豌豆幼苗生长及镉积累的影响

通过盆栽试验,研究了不同浓度褪黑素浸种对豌豆幼苗生长及镉积累的影响。结果表明:用50、100、150、200μmol/L的褪黑素浸种处理后,豌豆幼苗的生物量、含水量、光合色素含量、抗氧化酶活性均高于对照,且豌豆幼苗植株的镉含量明显降低。当褪黑素浓度为200μmol/L时,豌豆幼苗的生物量、光合色素含量均达到最大值;而根系及地上部分的镉含量最低,分别为6.72 mg/kg和0.104 mg/kg,较对照分别降低了20.28%和46.39%。因此,褪黑素浸种能够促进豌豆幼苗生长,降低其对镉的吸收,其中200μmol/L褪黑素效果最好。     

人参菜对镉胁迫的生理响应

采用盆栽试验,研究不同浓度镉胁迫对人参菜的生长、光合色素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化物酶活性、根系活力、渗透调节物质、镉积累的影响。结果表明:(1)人参菜对镉有一定的积累能力,且人参菜中镉的分布是根>叶>茎。(2)低镉浓度(0～10 mg kg-1)对人参菜株高、根长、干重、光合色素含量、抗氧化物酶含量有促进作用,中、高镉浓度(10～20 mg kg-1)会抑制其生长。(3)随着镉浓度的增加,人参菜叶片的Fo、ΦPSⅡ呈降低趋势,Fm、Fv/Fm、q P呈先升高后降低的变化趋势。(4)随着镉浓度升高,人参菜叶片的相对电导率呈先升高后降低的变化趋势,可溶性糖、可溶性蛋白含量增加。综上所述,镉胁迫下人参菜的生长表现出"低促高抑"的现象,这为揭示镉胁迫下人参菜的生理响应奠定了基础。     

硒对镉胁迫下寒地水稻Cd、Zn、Fe、Cu、Mn含量的影响

研究了镉胁迫下施硒后水稻各器官Cd、Zn、Fe、Cu、Mn含量的变化,并探讨了施硒对缓解镉胁迫下水稻养分吸收的可行性。采用人工模拟镉胁迫的盆栽试验方法,研究不同镉浓度(0,2,4,8mg/kg土壤)下,施硒(0,0.07,0.14mg/kg土壤)对水稻不同器官Cd、Zn、Fe、Cu、Mn含量的影响。结果表明:(1)随着土壤镉浓度的增加,水稻各器官镉含量均增加,不同器官镉含量表现为根系茎鞘叶片精米。(2)相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,各器官中镉含量下降,Se2(0.14 mg/kg)优于Se1(0.07 mg/kg)处理。Cd1(2mg/kg)浓度时,Se2处理精米镉含量比Se0降低31.5%(P0.01)。(3)镉胁迫下,施硒对水稻各器官中Zn、Fe、Cu、Mn含量影响不同。相同镉浓度下,随着硒浓度的增加,叶片Zn含量下降,Fe含量增加;茎鞘Zn、Fe含量下降,而Cu含量增加;根系Zn、Cu含量下降,而Fe、Mn含量增加;精米Zn、Mn、Cu、Fe含量增加。其中Cd2(4mg/kg)浓度时,与Se0处理相比,Se2处理茎鞘Zn含量降低了36.2%;叶片和根系Fe含量增加了15.4%和11.4%;精米Zn、Mn、Cu、Fe显著含量增加,分别增加了43.3%,15.8%,52.6%,20.5%(P0.01)。施硒能显著降低镉胁迫下寒地水稻镉含量,Cd1浓度下,施硒后精米镉含量下降幅度最大;镉胁迫下施硒影响水稻对Zn、Fe、Cu、Mn的吸收,尤其Cd2浓度下,施硒对精米Zn、Mn、Cu、Fe含量影响较大,Se2处理效果最佳。     

氮肥对镉胁迫下结缕草光合和叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽试验,研究了不同氮肥用量[0、200、300和400 mg/kg CO(NH2)2]对Cd胁迫(50 mg/kg)下结缕草光合及叶绿素荧光特性的影响。结果表明:不同浓度的氮肥均能使Cd胁迫下结缕草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、光化学猝灭系数(q P)、叶片PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)及表观光电子传递效率(ETR)有所提高,而非光化学猝灭系数(NPQ)有所降低,说明氮肥对Cd污染具有一定的缓释作用。从结缕草叶片叶绿素(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b)含量、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、叶片PSⅡ最大光量子产量及表观光电子传递效率指标来看,以氮肥浓度300 mg/kg缓解作用最大,200 mg/kg次之,400 mg/kg最弱;相对于叶片净光合速率、蒸腾速率、水分利用率(WUE)、非光化学猝灭系数来说,以氮肥浓度300 mg/kg缓解作用最为明显,400 mg/kg次之,200 mg/kg最弱;不同施肥浓度及镉胁迫对结缕草叶片光化学猝灭系数基本无影响(P0.05)。通过本研究得出:施用氮肥对Cd胁迫下结缕草具有一定的缓解作用,当氮肥浓度为300 mg/kg时缓解效果最为显著。     

镉胁迫对黄麻光合作用及镉积累的影响

为揭示镉(Cd)胁迫下黄麻的光合耐性及其对Cd的富集特征,通过土壤盆栽试验分析了Cd胁迫下黄麻的生长、光合色素、气体交换参数及对Cd富集能力的变化。结果表明,当Cd浓度≤10 mg·kg~(-1)时,黄麻根长、株高和各器官生物量降幅较小;而当Cd浓度≥20 mg·kg~(-1)时,根长、株高和各器官生物量降幅进一步增大。随着Cd浓度的升高,黄麻叶片光合色素含量显著降低,但却能维持较高的Chla/b值,这可能有助于黄麻对Cd的耐性。Cd胁迫使净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著降低,但胞间二氧化碳浓度(Ci)随Cd浓度的升高而逐渐增大,表明黄麻光合速率的下降是由非气孔限制因素引起的。随着Cd浓度的升高,黄麻各器官Cd含量和累积量逐渐增大,在浓为100 mg·kg~(-1)Cd处理下,地上部和地下部Cd含量均达到最大值,分别为232.46 mg·kg~(-1)和186.98 mg·kg~(-1)。Cd胁迫下,黄麻地上部和地下部富集系数均大于1,各处理迁移系数在0.85~1.65之间,表明黄麻对Cd有较强的富集和转运能力。Cd浓度为5~10 mg·kg~(-1)时,Cd提取率超过1.9%。因此,黄麻是一种潜在的修复轻、中度土壤Cd污染的植物材料。本研究结果为挖掘新的植物修复材料提供了理论依据。     

黑麦草对土壤中Pb的富积作用及耐受性研究

通过土培实验研究了在单一因素影响下,不同浓度的Pb对黑麦草种子萌发及幼苗生长的影响,同时测定了其抗性生理指标的改变以及地上部分和根系对Pb的富集作用.实验结果表明,低浓度的Pb(＜500 mg/kg)单一污染时,对黑麦草种子萌发及幼苗生长有促进作用.高浓度时有显著的抑制作用.且随着浓度的升高(500～2 000 mg/kg),抑制作用和毒害作用都加强,各项指标均出现显著降低.同时,随Pb浓度增加,丙二醛(MDA)和可溶性糖含量显著增加,呈极显著正相关.叶片光合色素含量先增后减,呈负相关.黑麦草对Pb有一定的富集能力,当Pb浓度为500 mg/kg时,地上部分相对累计量达到最大.     

缺铁胁迫柑橘砧木幼苗的光合特性和叶绿体超微结构

【目的】通过研究枳壳与枳橙砧木在缺铁和正常铁浓度处理下的反应,重点揭示两种柑橘砧木光合特性、叶绿体超微结构等对铁敏感性的差异。【方法】以柑橘的枳壳砧木和枳橙砧木实生苗为试验材料,设置缺铁 (–Fe,0 μmol/L) 和正常铁 (+Fe,37.3 μmol/L) 2个处理进行营养液培养,测定了缺铁胁迫对两种砧木苗期铁元素含量与积累量、光合色素含量、叶片糖含量的影响,并进行了叶绿体超微结构的电镜扫描。【结果】缺铁胁迫显著降低了两种砧木铁元素含量与积累量、叶片光合色素含量,且枳橙砧木光合色素含量下降幅度较大。与对照相比,缺铁后枳壳砧木叶片的糖类物质含量降低,且达到显著差异水平;而枳橙砧木叶片可溶性糖、蔗糖含量显著升高,淀粉和果糖含量显著下降。另外,缺铁胁迫条件下,两种柑橘砧木片层结构模糊,嗜饿体数目增加。并且,缺铁后枳壳砧木叶绿体长度、厚度比对照分别降低了22.1%、26.4%,枳橙砧木则分别下降了55.1%、40.4%。【结论】缺铁胁迫下,枳橙砧木幼苗的铁元素含量和积累量、叶片光合色素含量、叶绿体超微结构等均比枳壳砧木受到较大影响,表明枳橙砧木比枳壳砧木对铁营养缺乏更加敏感。     

复合微生物肥料对盐胁迫下番茄生理特性的影响

采用盆栽试验的方法,研究不同NaCl浓度(0、20 m M、50 m M和100 m M)胁迫下,添加复合微生物肥料对番茄幼苗生长、光合色素含量、根系活力和抗氧化指标的影响。结果显示,低盐胁迫(20 m M NaCl)促进了番茄幼苗的生长,但随盐胁迫浓度的升高,生物量逐渐降低,同时降低了根系活力同时下降;不同盐浓度胁迫均提高了番茄叶片内光合色素含量、根系和叶片内抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性、丙二醛(MDA)含量和超氧阴离子自由基(O2.-)产生速率。添加复合微生物肥料显著提高了盐胁迫番茄幼苗生物量、根系活力,、进一步提高了叶片内光合色素含量和根系抗氧化酶活性,显著降低了叶片内抗氧化酶活性;此外,复合微生物肥料的添加使番茄叶片和根系内MAD含量和O2.-产生速率均显著低于盐胁迫处理,使但是提高了叶片和根系内可溶性蛋白含量增加。以上结果表明,复合微生物肥料可通过调节番茄叶片渗透势、提高根系活力和、光合色素含量以及番茄抗氧化损伤的能力来增强番茄幼苗的抗盐性,通过促进光合制造、贮存碳水化合物的能力来,最终提高番茄幼苗生物量的累积。