改良剂对锰超富集植物短毛蓼锰吸收及抗氧化酶系统的影响

为了探究改良剂与超富集植物联合修复锰(Mn)污染土壤,采用温室土培的方法,研究了Mn污染土壤分别添加25、50 g/kg的海泡石(S2.5,S5)和沸石(Z2.5,Z5)对Mn超富集植物短毛蓼(Polygonum pubescens Blume)生长、Mn吸收及叶片抗氧化酶系统的影响。结果表明:改良剂添加显著增加了短毛蓼茎、叶中Mn的含量(P0.05),但降低了株重、叶绿素a和叶绿素b含量。S2.5、Z5.0处理的株高比对照提高了15%和16%,Z2.5与Z5.0处理分别比对照降低了40.05%、35.58%。沸石和海泡石添加显著提高了短毛蓼叶片中MDA含量及H2O2含量(P0.05),表明短毛蓼受到了一定胁迫。超氧自由基(·O2–)含量在S2.5、S5.0、Z2.5处理时下降了4.69%、16.49%、21.01%。同时沸石和海泡石引起了短毛蓼抗氧化酶活性和非酶物质含量的改变。海泡石显著提高(P0.05)短毛蓼叶片中超氧歧化酶(SOD)活性,在S2.5、S5.0处理下,SOD活性分别比对照提高了14%和15%;POD、CAT活性也均有不同程度提高,在S2.5、S5.0处理下,POD分别是对照的4.63、4.23倍,Z2.5、Z5.0处理分别是对照的4.71、4.74倍;但显著降低了抗坏血酸过氧化物酶活性以及–SH、GSH含量(P0.05)。表明沸石和海泡石对短毛蓼抗氧化酶系统的影响不一。     

Spd浸种对Cd胁迫下油菜幼苗的抗氧化系统的影响

采用水培试验,研究了0.20mmol·L-1Cd2＋浓度下,0.10mmol·L-1亚精胺（Spd）浸种处理对油菜幼苗叶片抗氧化系统的影响。结果表明,Cd胁迫使油菜幼苗叶片褪绿,叶绿素总量及叶绿素a/b含量与对照相比极显著降低,Spd浸种处理可显著逆转这一变化,缓解叶片的褪绿现象。与Cd处理相比,Spd浸种显著或极显著提高了油菜幼苗中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性和可溶性蛋白、谷胱甘肽（GSH）含量,从而降低了丙二醛（MDA）含量,极显著降低了超氧阴离子（O-2·）含量,缓解了Cd的氧化胁迫作用。总之,Spd浸种处理通过提高Cd胁迫下植株体内抗氧化酶及抗氧化剂活性,降低活性氧（ROS）水平来缓解重金属胁迫对油菜幼苗的伤害,提高幼苗的耐重金属能力。     

外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响

通过水培试验研究5、10mmol·L^-1Ca^2＋对不同水平镉处理下的油菜幼苗生物量、根长、丙二醛（MDA）和H2O2含量以及抗氧化酶活性的影响,利用HPLC分析外源钙对油菜幼苗镉胁迫下还原型谷胱甘肽（GSH）含量的变化情况。结果表明,镉处理浓度为150、300、450μmol·L-^1时,5和10mmol·L-1Ca^2＋均能有效增加植株的生物量和根长,5mmol·L^-1Ca^2＋能显著减少油菜幼苗中MDA和过氧化氢（H2O2）含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和谷胱甘肽转移酶（GST）的活性及GSH的含量。镉胁迫浓度为600μmol·L-1时,施钙后油菜幼苗出现生物量低、MDA含量高、抗氧化酶活性和GSH含量均下降,与CK相比差异不显著（P〉0.05）。镉处理浓度≤450μmol·L-1时,5mmol·L^-1Ca^2＋能明显缓解芥菜型油菜生长和生理所受胁迫,外源钙可作为减轻镉胁迫对油菜毒害的保护剂。     

喷施不同化学制剂对水稻叶片抗高温胁迫的效果分析

以杂交早籼稻陵两优268为研究对象,采用盆栽实验,在水稻拔节期连续3d对叶片喷施4种不同浓度的抗高温化学制剂,分别为1.5mmol·L-1和2.5mmol·L-1的次硅酸钠（Na2SiO3·9H2O溶液）,0.5mmol·L-1和1.5mmol·L-1水杨酸（SA）溶液,10.0mmol·L-1和20.0mmol·L-1的氯化钙溶液（CaCl2·5H2O）溶液和22.04mmol·L-1和36.74mmol·L-1的磷酸二氢钾（KH2PO4）溶液,以叶面喷施蒸馏水为对照（CK）。利用人工气候箱进行5d高温处理（6：00-18：00,40±0.5℃;18：00-次日6：00,30±0.5℃,日平均气温为35℃）,在高温处理72h、120h和高温处理结束后自然条件下室外恢复120h,分别测定水稻叶片叶绿素含量、SOD、POD、CAT活性、MDA和可溶性蛋白质含量,研究不同化学制剂对水稻高温胁迫的缓解作用。结果表明：高温胁迫条件下,与CK相比,喷施4种化学制剂皆可显著提高水稻叶片叶绿素含量,提高SOD、POD、CAT活性和可溶性蛋白质含量,减少MDA含量;其中以喷施20.0mmol·L-1CaCl2·5H2O溶液和22.04mmol·L-1KH2PO4溶液作用效果最显著,喷施KH2PO4溶液在整个高温处理过程及高温结束后恢复120h、喷施CaCl2·5H2O溶液在高温处理120h和高温结束后恢复120h水稻叶片的抗衰老能力最强。     

壬基酚对中华大蟾蜍蝌蚪的毒性效应

为评价水体中低浓度壬基酚（NP）对中华大蟾蜍（Bufo bufogargarizans）蝌蚪的毒性效应,采用室内饲养、测定方法,研究了NP在不同暴露时间（8、16、24、32d）,不同浓度（0.002、0.005、0.010mg·L-1）条件下,对蝌蚪生长发育、过氧化氢酶（CAT）活性、丙二醛（MDA）含量和DNA损伤的影响。结果表明：暴露于0.010mg·L-1NP的蝌蚪,其生长发育被极显著抑制（P〈0.01）;CAT活性在两个较低浓度组（0.002、0.005mg·L-1）表现为先诱导后恢复,在0.010mg·L-1浓度组表现为诱导-恢复-诱导（P〈0.05）;MDA含量在两个较低浓度组（0.002、0.005mg·L-1）持续升高（P〈0.05）,呈明显的时间-效应关系;各处理组DNA损伤水平均显著高于对照组（P〈0.05）,但随暴露时间的延长而有所下降,具有一定的剂量-效应关系。总之,即使水体中的NP符合灌溉标准,也可能抑制蝌蚪的生长发育,并对其造成氧化损伤和遗传损伤。     

水蓼、小飞蓬、杠板归和美洲商陆对锰毒的生理响应

采用水培试验,研究了不同的锰营养水平下,水蓼、小飞蓬、杠板归和美洲商陆的生理响应,通过丙二醛含量（MDA）、质膜透性（MP）、根系活力（RA）、可溶性糖含量（SS）、叶绿素含量、可溶性蛋白质含量等指标的分析比较,来揭示它们的耐锰性差异。结果表明,锰对4种植物的生理特性都有明显的影响。在高浓度锰处理下（16000μm ol/L）,4种植物的质膜透性极显著升高（p〈0.01）,根系活力明显降低（p〈0.05）,地上部锰含量极显著增加（p〈0.01）,除美洲商陆外的其他3种植物的丙二醛含量明显上升（p〈0.05）,其中小飞蓬的变化幅度最大,美洲商陆的变化幅度最小。水蓼、杠板归、美洲商陆的可溶性糖及叶绿素总量维持在一定水平,与对照相比无极显著差异（p〉0.01）。植物通过维持较低的质膜透性和丙二醛含量、较高的根系活力、稳定的可溶性糖及叶绿素含量来增强耐锰性,研究发现,美洲商陆的耐锰性最强,水蓼和杠板归的耐锰性较强,小飞蓬的耐锰性最差,并且发现水蓼和杠板归均已达到锰超富集植物的标准。     

外源硫化氢对PEG模拟干旱胁迫下玉米种子萌发及幼苗生长的影响

为明确干旱胁迫下外源硫化氢(H2S)对植物幼苗的缓解作用,以玉米自交系郑58为试验材料,研究了不同浓度(0、0.3、0.6、0.9、1.2及1.5 mmol·L-1)的H2S供体硫氢化钠(Na HS)对15%PEG模拟干旱胁迫下玉米种子萌发的影响,并以筛选到的最佳Na HS浓度对幼苗进行叶面喷施,研究其对幼苗叶片抗氧化酶活性、抗氧化剂含量、游离脯氨酸(Pro)和活性氧(ROS)的积累特征及膜质过氧化水平的影响。结果表明,不同浓度的Na HS处理在一定程度上提高了干旱胁迫下玉米种子的发芽势、发芽率及幼苗的生物量,其中以0.6 mmol·L-1的Na HS处理效果最佳。叶面喷施0.6 mmol·L-1Na HS溶液显著增强了叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,提高了叶片中抗坏血酸(As A)和谷胱甘肽(GSH)的含量。同时,外源H2S处理增强了玉米叶片中△1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)的活性,提高了叶片中游离Pro含量,显著降低了叶片中过氧化氢(H2O2)及丙二醛(MDA)含量。综上,外源H2S处理通过提高幼苗的抗氧化水平,减少干旱胁迫对玉米叶片造成的氧化损伤,在一定程度上提高了玉米幼苗对干旱胁迫的适应能力。本研究为进一步探索H2S缓解玉米干旱胁迫的机理提供了理论依据。     

锰对板栗实生苗生长及生理效应的影响

采用短期培养模拟研究法,在5个Mn2+浓度（0、 0.905、 1.810、 2.715、 3.620 mg/L）处理下,通过测定板栗实生苗木的光合特性、 叶绿素含量、 苗高、 根颚直径、 根系、 生物量与叶片矿质元素等指标,研究了Mn 2+对其生长及生理效应的影响。结果表明, 1）在Mn 2+浓度为0~3.620 mg/L范围内,随Mn2+浓度增大,板栗实生苗净光合速率、 气孔导度、 蒸腾速率、 叶绿素含量、 苗高、 根颚直径、 根重和生物量呈先增加后降低的趋势,其中以Mn 2+浓度1.810和2.715 mg/L处理的效果最好,且两处理间差异不显著（P0.05）; 2）与CK相比,Mn2+增加了苗木对锰的吸收,但抑制了对钙、 铁、 铜的吸收,随Mn2+浓度增大,叶片磷、 硼含量呈先升高后降低趋势,钾含量变化趋势相反; 3）相关分析显示,叶片锰含量与钙、 铁、 铜含量呈显著性负相关（P0.05）,与磷、 钾、 硼含量的相关性均不显著（P0.05）。综上,当Mn2+浓度为1.810和2.715 mg/L时均能显著促进板栗苗木的光合及生长; 但Mn2+浓度不宜过高,大于2.715 mg/L则抑制其生长,不利于矿质元素的均衡吸收。     

两种培养方式下砷对大叶井口边草生理生化的影响

分别采用水培和土培实验方法,研究了两种培养方式下砷对砷超富集植物大叶井口边草（Pteris cretica var.nervosa）生理生化的影响。将大叶井口边草分两组培养：一组置于0、5、20、50 mgAs.L-1含砷Hoagland营养液下,另一组置于0、50、100和200 mgAs.kg-1土培条件下。培养14 d后,测定叶片光合色素、游离脯氨酸、可溶性糖含量、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）活性等指标。结果表明,砷胁迫导致大叶井口边草叶片叶绿素、游离脯氨酸和可溶性糖含量以及POD、CAT、SOD活性发生明显变化。随着砷浓度增加,无论水培和土培方式,相对于对照,叶绿素a、a＋b含量均显著减少（P〈0.05）,但叶绿素a/b无显著差异（P〉0.05）,游离脯氨酸和可溶性糖含量显著增加（P〈0.05）,CAT活性显著降低（P〈0.05）。游离脯氨酸和可溶性糖对砷胁迫下大叶井口边草的砷耐性起了重要作用。     

外源抗坏血酸和谷胱甘肽对荔枝保鲜效果的影响

为了探讨外源抗坏血酸（AsA）和谷胱甘肽（GSH）对荔枝保鲜效果的影响。分别在多菌灵500 mg/L+施保克 3 mL/L+ 柠檬酸15.0 mmol/L溶液中分别加入抗坏血酸50.0 mmol/L（AsA处理）和谷胱甘肽50.0 mmol/L（GSH处理）浸果5 min,以多菌灵500 mg/L+施保克3 mL/L+柠檬酸15.0 mmol/L浸果5 min为对照处理,分别置于常温和6℃低温贮藏、相对湿度为80%。结果表明：AsA和GSH处理均能降低荔枝果皮多酚氧化酶（PPO）活性和相对电导率;提高果肉的超氧化物岐化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT）活性;降低果肉过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）的含量,维持果肉中较高的维生素C和GSH含量。低温下,AsA和GSH处理均能提高荔枝保鲜效果,降低果实的腐烂率,但AsA处理的保鲜效果要优于GSH处理的效果,而常温下GSH处理并不能提高荔枝的保鲜效果。     

Cd胁迫下绿豆和箭舌豌豆叶片抗氧化系统的变化

研究了Cd胁迫下绿豆（Phaseolus aureus）和箭舌豌豆（Vicia sativa）幼苗的生长,叶片内过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、超氧化岐化酶（SOD）、愈创木酚过氧化物酶（GPOD）和谷胱甘肽还原酶（GR）的同工酶活性,还原性谷胱甘肽（GSH）和抗坏血酸（ASC）以及Cd含量的变化。结果显示,100μmol.L-1Cd胁迫9d期间,随着Cd胁迫时间的延长,绿豆和箭舌豌豆幼苗主根的伸长量和其根系干重显著降低（P〈0.05）,根表面出现越来越明显的褐色,绿豆叶表面出现可见的褐色斑点;两种植物叶片的CAT、APX和SOD同工酶活性以及绿豆叶片的GR活性呈先升后降的趋势,而两种植物叶的GPOD活性明显增加;在箭舌豌豆叶片中,GR活性随Cd暴露时间的延长而增加,而GSH先降后升;在绿豆叶片中,GSH和ASC随Cd暴露时间的延长而降低;与此同时,两种植物叶片中Cd的含量也随Cd胁迫时间的延长而增加,和箭舌豌豆相比,绿豆叶片中Cd含量增加更多。结果表明,箭舌豌豆有较强的抗氧化能力。     

酸铝胁迫对栝楼根系生长及铝积累的影响

针对南方酸性红壤对作物的生长造成的不利影响,采用水培方式,研究酸铝环境0、100、300、500、1000μmol·L-1Al3＋pH4.5,处理7d对长兴栝楼根系生长及铝积累的影响。测定指标包括根系活力、质膜透性、抗氧化酶类活性（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、抗坏血酸过氧化物酶APX、愈创木酚过氧化物酶GPX、超氧化物歧化酶SOD）及其同工酶、过氧化氢（H2O2）含量、根尖铝含量的影响。结果表明：随着铝处理浓度升高,根系活力增大,根系质膜透性无显著变化;POD、CAT、APX酶活升高,GPX和SOD活性降低,多种抗氧化酶都有多条同工酶谱带出现;根尖相对铝含量升高,桑色素染色情况显示,荧光梯度与铝含量测定结果一致,并观察到根尖以上根毛处细胞凸起较之平整排列的根细胞更容易积累铝。栝楼对南方酸性红壤具有较强的适应能力,其体内抗氧化酶系统及根尖吸收、积累铝的机制对缓解铝毒害起着重要作用。     

外源水杨酸对锰污染红壤中玉米的生长与抗氧化酶活性的调节作用

采用盆栽实验方法研究了外源水杨酸（SA）对锰污染红壤中玉米的生长、脂质过氧化程度、活性氧水平以及抗氧化酶活性的影响。结果表明,过量锰明显降低玉米植株干重,显著提高了茎叶和根中锰的含量。SA促进锰胁迫下玉米的生长,但对植株中锰的含量与分布无影响。过量锰处理下,玉米叶片超氧阴离子（O.2-）和过氧化氢积累显著增加,脂质过氧化、电解质渗透率和脯氨酸含量显著升高;而SA和过量锰复合处理下,这些指标则显著降低。过量锰诱导超氧化物歧化酶（SOD,EC1.15.1.1）、过氧化物酶（POD,EC1.11.1.7）活性升高,抑制过氧化氢酶（CAT,EC1.11.1.6）和抗坏血酸过氧化物酶（APX,1.11.1.11）活性;SA处理促进锰胁迫下SOD和POD活性进一步升高,减小CAT和APX活性下降的程度。这些结果提示,SA调节抗氧化酶活性,保护组织细胞免遭氧化损伤,是SA缓解过量锰对玉米毒害作用的重要生理原因。     

焦化废水胁迫对玉米幼苗生长和抗氧化系统的影响

针对焦化废水污染现状,采用水培试验,研究了不同体积浓度焦化废水对玉米幼苗生长、生物量、抗氧化酶活性及非酶类抗氧化物质含量的影响,以期为焦化废水的毒性检测及生物监控指标的确定提供理论依据。结果表明,焦化废水经过A2/O工艺处理后,仍然能够显著抑制玉米幼苗的生长和生物量,且该抑制作用表现为对处理浓度和作用时间的双重依赖,处理浓度增大或作用时间延长对玉米幼苗生长和生物量的抑制作用增强;同时,经焦化废水处理后,染毒组玉米幼苗抗坏血酸（AsA）含量和抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性明显增高,而谷胱甘肽（GSH）含量和谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）活性却降低。这一结果提示,焦化废水经过处理后,CODCr、BOD5、NH3-N、挥发酚、氰化物、硫化物、油等物理化学指标大幅降低,但其生态风险依然存在。     

铅胁迫对杨梅生理特性的影响

通过水培试验,研究了不同浓度的铅胁迫对杨梅（Myrica rubra Sieb. et Zucc.）叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量以及根系活力的影响。结果表明,在2 mmol·L^-1低铅条件下,杨梅叶片叶绿素含量和可溶性蛋白质含量在30 d内与对照相比无显著性差异;叶片可溶性糖和MDA含量在2 mmol·L^-1低铅处理第10 d即比对照显著增加;根系活力在2 mmol·L^-1低铅胁迫处理20 d后比对照显著降低;叶片SOD和POD活性在2 mmol·L^-1低铅胁迫下活性随着处理时间的延长而呈先升后降的变化趋势,在低铅处理第20 d SOD 和POD活性达到最大。在6 mmol·L^-1高铅胁迫下,杨梅叶片的叶绿素含量、可溶性蛋白质含量、SOD活性、POD活性、MDA含量以及根系活力均随着处理时间的延长而不断降低;而叶片可溶性糖含量在高铅处理30 d时比对照有所增加。综上所述,杨梅在低铅条件下可诱导活性氧清除系统以及叶片可溶性糖含量增加以减少由于铅胁迫带来的活性氧代谢失衡和缺水对植株的伤害。     

镉胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统及矿质元素吸收的影响

通过水培实验研究了在10-6、10-5、10-4mol·L-1浓度下,Cd2＋胁迫对玉米幼苗抗氧化酶系统、丙二醛（MDA）含量、Cd积累及矿质元素吸收的影响,同时讨论了Cd2＋毒害的作用机理。结果表明,中、低浓度（10-6、10-5mol·L-1）Cd2＋胁迫下,玉米幼苗MDA含量与对照组相比没有显著变化;高浓度（10-4mol·L-1）Cd2＋胁迫后,MDA含量显著升高（P〈0.05）。Cd2＋胁迫初期,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性均升高;随着胁迫时间的延长,除叶片中SOD和CAT活性略有上升外,其他抗氧化酶活性逐渐下降,高浓度组抗氧化酶活性下降最明显。植物吸收的Cd主要积累在根部,Cd2＋胁迫能干扰玉米对Fe、Cu、Zn、Mg等养分的吸收。     

稀土铈对水华鱼腥藻生理特性及藻毒素释放的影响

随着稀土及其化合物的广泛应用,越来越多的稀土直接或间接进入水体,因而稀土对水生生态环境的影响备受关注。采用室内模拟试验,研究不同浓度（0~10.00mg·L-1）的稀土元素铈（Ce3＋）对水华鱼腥藻的影响,绘制了水华鱼腥藻的生长曲线,测定了藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和过氧化物酶（POD）活性4项生理指标,以及培养基中总磷（TP）、微囊藻毒素-LR（MC-LR）的浓度。结果表明,和其他各组相比,在0.10mg·L-1Ce3＋处理下,水华鱼腥藻的生存量最为显著（P=0.008）,同时营养元素P被吸收后,培养基中残留的TP浓度达到最低值（1.52mg·L-1）。藻蓝蛋白、类胡萝卜素、可溶性蛋白含量和POD活性均随着Ce3＋浓度的升高呈现出先升高后降低的趋势。MC-LR在所有培养基中含量均较低,低于世界卫生组织（WHO）标准1.00μg·L-1。铈元素胁迫水华鱼腥藻产生的＂低促-高抑＂的Hormesis效应显著。     

Status of photosynthetic pigments,lipid peroxidation and anti-oxidative enzymes in Vigna mungo in presence of arsenic

The response to arsenic was evaluated for photosynthetic pigments, lipid peroxidation and anti-oxidative enzymes in black gram. Black gram (Vigna mungo) subjected to arsenic doses of 100 µM and 200 µM, showed increased amount of lipid peroxidation. Activity of peroxidase (POD) increased tremendously in arsenic treated Vigna leaves over control. Similarly, activities of enzymes like superoxide dismutase (SOD) and ascorbate peroxidase (APX) also increased with increase in arsenic. Analysis of native PAGE superoxide dismutase activity showed one manganese (Mn)-SOD and two copper/zinc (Cu/Zn)-SOD isoenzymes in black gram leaves, whose intensity increased especially at 200 µM arsenic treatment. However, activity of catalase (CAT) decreased with increase in concentrations of arsenic. This clearly indicates that except CAT, all studied antioxidative enzymes like SOD, POD and APX showed increased expression at arsenic treatments, which reflects their protective role against arsenic toxicity in black gram plants. Photosynthetic pigments like chlorophyll and carotenoids showed reduction with increasing concentrations of arsenic in treatment solutions.