不同浓度Cr~(6+)处理下芹菜的铬累积量及生理特性

采用盆栽试验,研究了不同浓度(0、5、15、40、60mg·kg-1)K2CrO4胁迫下芹菜生物量、各器官中铬累积量和叶片Vc、硝酸盐含量变化及铬胁迫对芹菜游离脯氨酸(Pro)含量等生理特性的影响。结果表明:(1)在低浓度铬(5mg·kg-1)处理下芹菜生物量无显著变化,而中、高浓度铬(40、60mg·kg-1)处理下芹菜地上部和根部干重极显著降低(P0.01),根冠比升高,耐性指数(TI)下降。(2)不同浓度Cr6+处理下芹菜地上部和根部铬含量均极显著增加(P0.01),根部对铬有较强的滞留作用;不同浓度处理下各器官对铬的积累量均为:根叶茎。(3)随着Cr6+处理浓度增加,芹菜叶片中丙二醛(MDA)、Pro、可溶性糖、硝酸盐含量呈增加趋势;叶绿素、Vc含量及根系活力呈现下降趋势;可溶性蛋白含量在低浓度下升高,在高浓度下逐渐降低。低浓度(5mg·kg-1)Cr6+处理对芹菜未产生明显影响,中、高浓度(40、60mg·kg-1)Cr6+处理对芹菜生长发育造成一定伤害。     

不同钾水平对苗期玉米铬的吸收和生理特性的影响

采用溶液培养的方法,研究了不同钾素水平对苗期玉米地上、地下部铬的吸收、转运及其生理特性的影响。结果显示,在六价铬作用下,玉米幼苗的各项生理指标均受到一定的影响,生物量随着铬浓度的升高而呈现降低趋势。在铬浓度0-100μmol.L^-1之间,植株地上、地下部六价铬的含量随外界铬处理浓度的增加而增加,在100μmol.L^-1时,铬含量达到最大;叶绿素含量、根系活力随六价铬浓度的增加而降低,在100μmol.L^-1时,叶绿素、根系活力最小;丙二醛（MDA）含量呈先降低后上升趋势,在40μmol.L^-1时,丙二醛含量最小。钾素可缓解重金属铬对玉米幼苗的毒害作用,在400-1 600μmol.L^-1之间,不同钾水平处理均可显著减少玉米幼苗地下部对铬的吸收,钾浓度为1 600μmol.L^-1时,铬含量最小。随着钾浓度的提高,叶绿素含量、根系活力都增加,但丙二醛（MDA）含量变化没有呈现明显的规律。值得注意的是,当溶液中铬浓度在0-20μmol.L^-1之间时,地上部铬含量随着钾浓度的增大而逐渐减小,当铬浓度为40-100μmol.L^-1时,随着钾浓度的增大而呈增加趋势,说明高浓度铬处理时,钾可不同程度地促进铬由地下向地上部的转运。     

铬胁迫对烤烟生长和生理生化指标的影响

本文采用盆栽试验,研究了不同的重金属铬浓度(0、2、40、60、80mg·kg-1)对烤烟K326生长发育和某些生理生化指标的影响,分别测定移栽后25、50、75d烟株主要农艺性状(包括株高、叶片数、节距、茎围、最大叶长叶宽)、生物量、烟叶叶绿素含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明:随着铬浓度增加,烟株主要农艺性状和生物量呈明显下降的趋势,叶绿素a和叶绿素b含量也呈下降的趋势,POD和SOD活性显著下降,随着生育期延长,烟株主要农艺性状逐渐增大,烟叶叶绿素含量呈下降的趋势,SOD活性呈明显上升的趋势,POD活性在移栽50d时最高。     

不同改良剂对铬污染土壤中小白菜生理、生化特性的影响

为了研究不同种类改良剂对铬污染土壤中小白菜生理生化特性的影响,采用盆栽试验监测在不同浓度的铬污染的土壤中小白菜(Brassica parichinensis)的叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及丙二醛(MDA)含量的变化。研究发现,不同浓度的铬污染土壤中,3种改良剂添加使叶绿素含量及SOD酶活性发生变化并高于对照组而POD酶活性降低,使铬对CAT酶活性的抑制作用得到缓解。石灰、石灰+活性炭用量的增加使MDA含量先降低后升高,而活性炭的施入减少MDA的含量。通过比较,3种改良剂的改良效果为活性炭>石灰+活性炭>石灰。     

外源硒对铅污染下荞麦生长及生理特性的影响

以荞麦‘右玉26’为材料,在防雨棚下进行盆栽试验,研究外源硒对土壤铅污染下荞麦幼苗的农艺性状及生理特性、成熟期各器官铅累积和产量的影响,旨在探讨硒对土壤铅胁迫下荞麦的生长发育、产量及铅在荞麦体内富集量的影响,为发现硒缓解重金属铅对植物的毒害作用提供理论依据,以期为农业区铅污染治理及荞麦生产提供有价值的思路和方法。试验采用2因素完全随机设计,设置3个土壤铅浓度(0 mg·L-1、500 mg·L-1、1 000 mg·L-1)、5个硒浓度(0 mg·kg-1、1 mg·kg-1、2.5 mg·kg-1、5 mg·kg-1和10 mg·kg-1)。研究结果表明:1)随铅浓度增加,荞麦的株高、总根长、干重、根系总面积、根系活力、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、经济产量(千粒重、株粒数)均呈降低趋势。2)低浓度硒(1~2.5 mg·L-1)可缓解铅对荞麦的毒害,高浓度硒(5~10 mg·L-1)和铅为协同作用,加剧了对荞麦的毒害。3)硒浓度为2.5 mg·L-1时,缓解铅对荞麦毒害的效果最为明显,显著降低了铅胁迫下荞麦幼苗SOD和POD活性;降低成熟期荞麦各器官铅含量,各处理下荞麦各器官铅含量均表现为根茎叶种子;产量达到最大值。由此可见,外源硒可通过抑制荞麦对铅的吸收和转运,促进荞麦幼苗叶片的光合作用、提高叶片叶绿素含量和根系活力等途径来增强荞麦对铅胁迫的耐性。对本研究所用的5种浓度来说,缓解效果最佳的硒浓度为2.5 mg·L-1。     

硅处理对镉锌胁迫下水稻产量及植株生理特性的影响

以郑稻18为材料,通过盆栽试验研究了镉(Cd)、锌(Zn)污染胁迫和硅(Si)处理对水稻产量、不同生育时期植株生理特性的影响,从而揭示硅缓解Cd、Zn胁迫的生理机制。结果表明,水稻植株受到Cd、Zn毒害时,不同生育期植株生物量、产量、叶片叶绿素含量及可溶性蛋白质含量均显著下降,而叶片质膜透性、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖含量和过氧化物(POD)活性显著增加。施硅处理显著提高水稻植株对重金属的抗性,主要反映在植株生物量显著增加,叶片叶绿素含量及可溶性蛋白质含量显著上升,而叶片质膜透性、MDA含量、POD活性和可溶性糖含量显著降低,产量显著增加,说明硅缓解植株体内重金属毒害的代谢机制与其对抗氧化酶系统的调控作用及作物抗性的提高有关。     

锌铬复合胁迫对水稻植株碳氮代谢的影响

通过盆栽试验,研究了锌铬复合胁迫对水稻植株碳氮代谢的影响。结果表明,在锌铬复合胁迫下,随着土壤中锌、铬浓度的增加,水稻干物质积累量降低,根冠比及根系可溶性糖含量呈增加的趋势,而茎鞘及叶中可溶性糖含量呈降低的趋势;根系、茎鞘及叶中可溶性蛋白含量和全氮含量则呈高低起伏的变化。偏相关分析表明,土壤中锌、铬浓度与水稻根系、茎鞘及叶中可溶性糖含量,水稻根系可溶性蛋白含量均产生了Zn-Cr协同效应,而与全氮含量未产生复合效应。这说明在重金属胁迫下,水稻通过协调自身源流库的关系,提高其对逆境的生态适应能力。     

24-表油菜素内酯对镉胁迫下大豆苗期生理特性的影响

为探讨外源EBR缓解大豆幼苗Cd毒害的机理,以大豆品种黑农48为试材,采用营养液水培法,以不同浓度(0.01、0.05、0.1、0.2、0.5mg·L-1)的24-表油菜素内酯(24-epibrassinolide,EBR)处理10mg·L-1Cd胁迫下的大豆幼苗,研究外源EBR对Cd胁迫下大豆幼苗株高及根系生长,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)3种抗氧化酶活性,丙二醛(MDA)含量和叶绿素含量的影响。结果表明,Cd胁迫下,喷施0.01~0.1mg·L-1EBR对大豆各项生长指标的影响较单独Cd胁迫差异不显著;在0.2~0.5mg·L-1EBR范围内喷施0.5mg·L-1EBR明显提高大豆的株高、根长、地下鲜重、地下干重,较单独Cd胁迫分别提高了17.9%、9.5%、33.3%、38.1%。低浓度EBR(0.01mg·L-1和0.05mg·L-1)对3种抗氧化酶活性、叶绿素含量的提高作用及MDA含量的降低作用不显著;在0.1~0.5mg·L-1范围内喷施0.5mg·L-1EBR,Cd胁迫处理2d和8d后POD、CAT、APX活性及叶绿素含量较单独Cd处理升高42.6%和48.1%,20.2%和67.7%,97.3%和64.8%,29.7%和15.6%,MDA含量较单独Cd处理降低19.7%和27.8%。因此,0.1~0.5mg·L-1EBR是较适宜的喷施浓度,0.5mg·L-1EBR是最佳的喷施浓度。适宜浓度的外源EBR能促进Cd胁迫下大豆的生长,提高其抗氧化酶活性,减轻膜脂过氧化的程度和光合系统的损伤,有利于增强植株耐Cd胁迫能力。本研究为阐明EBR缓解Cd胁迫对大豆幼苗伤害的作用机理提供理论依据。     

Cr(Ⅵ)胁迫对菖蒲生长与铬积累的影响

在模拟人工湿地实验系统中,添加不同浓度的Cr(Ⅵ)(0、5、10、20、40和60 mg·L-1),研究Cr(Ⅵ)对菖蒲(Acorus calamus)生长、铬累积与亚细胞分布的影响。结果表明,菖蒲株高、根长在低(5、10mg·L-1)、中浓度(20 mg·L-1)Cr(Ⅵ)胁迫时与对照相比没有显著差异,在高浓度(40、60 mg·L-1)有所下降,但地上、下部干重、根冠比、耐性指数随着铬胁迫浓度增加均呈下降趋势。菖蒲亚细胞组分中均积累一定量的铬,但积累的铬在细胞壁、叶绿体、线粒体和细胞质的分配比例有不同的差异。在Cr(Ⅵ)胁迫下,菖蒲地上和地下部分Cr(Ⅵ)积累量显著升高,且各处理间差异显著。同时,低胁迫浓度时菖蒲对铬的转运系数显著高于在中、高胁迫浓度时的转运系数,且地上、下部富集系数均表现为在低、中胁迫浓度时的值较高,而高浓度胁迫时较低。可见,菖蒲对水体中铬具有较强的积累和转运能力,在修复水体铬污染方面有一定的应用前景。     

Cr(Ⅲ)胁迫对大豆、小麦生长及铬吸收和转运的影响

利用系统发育和根系形态不同的大豆与小麦,采用盆栽试验,研究了不同添加量铬对两种作物生长及铬吸收和转运的影响,并对两种作物铬耐受能力进行比较。结果表明,当土壤铬含量大于287.9 mg/kg(添加量为250 mg/kg)时,大豆植株生长变慢,无豆荚产生,且后期易枯萎死亡;大豆根系铬含量和富集系数超过小麦,而转移系数随铬添加量增加而逐渐降低,说明大豆对土壤中铬胁迫的耐性低于小麦;小麦籽粒铬含量超过规定的临界值。在土壤铬含量小于287.9 mg/kg时,小麦根系铬浓度和富集系数高于大豆,小麦根系比大豆具有更强的铬吸收能力;大豆茎叶富集系数高于小麦。     

Chromium from Hydrolyzed Leather Affects Soybean Growth and Nodulation

Hydrolyzed leather, obtained from industrial leather waste, is an organic nitrogenous fertilizer with a high chromium(Cr) content.Soybean crops can be adversely affected by the presence of residual Cr in soil after application of hydrolyzed leather fertilizer. The aim of this work was to assess the effect of hydrolyzed leather on Cr absorption, root development, and symbiotic nodulation of soybean plants grown on three different soils including two Lixisols and a Gleysol. These soils were previously fertilized with hydrolyzed leather at three different rates(0.0, 0.1, and 0.8 kg m~(-2)). Soybean shoot height, root development, nodulation, and mineral nutrient concentrations in plant tissues were determined after 45 d of crop growth. The application of hydrolyzed leather significantly increased Cr content in soil and Cr uptake by plants. Surprisingly, Cr was stored mainly in the aerial part of the plants. The presence of Cr had an adverse impact on shoot dry matter(41% reduction) and number of nodules(49% reduction) per plant grown on the soil with the lowest cation exchange capacity. However, no other significant effect was observed in nodule weight, diameter, or any other measured parameters.     

锌铬复合污染对水稻根系氮代谢的影响

通过盆栽试验,研究了锌铬复合污染对水稻(Oryza sativaL.)根系氮代谢的影响。结果表明,在锌铬复合污染下,随着重金属浓度的增加,水稻在不同生育期的生物量均降低,根冠比均有增加的趋势。在水稻不同生育期,水稻根系全氮含量及可溶性蛋白含量随铬浓度的变化规律不明显,而随锌浓度的变化规律较为明显,即随锌浓度的增加呈增大的趋势。偏相关分析表明,在水稻不同生育期,土壤中锌浓度、铬浓度与水稻根系全氮未产生复合效应,与可溶性蛋白含量在水稻分蘖期产生了Zn-Cr协同效应。这可能与在水稻不同生育期,其根系对重金属胁迫的适应程度不同有关。     

鸡冠花(Celosia cristata Linn)对Cs和Sr的胁迫反应及其积累特征

通过水培试验研究了不同浓度133Cs和88Sr对鸡冠花(Celosia cristata Linn)幼苗株高、根长、叶绿素和丙二醛等的影响及植株对2种元素的积累特征。结果表明,低浓度(0.1和0.5mmol/L)133Cs和88Sr处理下,鸡冠花幼苗的株高和根长与对照无显著差异,但高浓度(1.0和5.0mmol/L)的133Cs和88Sr会抑制其生长;鸡冠花幼苗的叶片、茎段和根部干重随着133Cs和88Sr处理浓度的增加而减少。133Cs和88Sr在鸡冠花幼苗体内的分布均为根部茎段叶片。随核素133Cs和88Sr浓度的上升,鸡冠花幼苗叶绿素含量均呈先升再降趋势,而MDA含量呈先降后升趋势。     

施钙对甘薯铝胁迫的缓解效应

采用土培试验方法,以铝敏感型甘薯品种商薯19号为研究材料,设置不同的钙处理水平(0、0.8、1.6、2.4 g/kg),研究了钙对甘薯铝胁迫(1 g/kg)的缓解效应。结果表明:施钙可以显著促进甘薯根系的生长发育,提高叶片叶绿素含量和PSⅡ(PhotosystemⅡ)最大光化学效率(Fv/Fm),提高叶片中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性,降低叶片中丙二醛的积累量。施钙可以有效提高甘薯对铝胁迫的抗逆性,有效缓解铝对甘薯的胁迫。     

外源硒对镉胁迫下绿豆幼苗生理特性的影响

采用水培试验方法研究不同浓度Se4+(0.8,1.6,2.4,3.2,4.0mg/L)对Cd2+(10,20mg/L)胁迫下绿豆幼苗超微弱发光及幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白质和脯氨酸的影响。结果表明,随着胁迫时间延长,不同浓度Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均呈现先升高后降低再升高的趋势,0.8,1.6mg/L的Se4+对2种浓度Cd2+胁迫下绿豆幼苗的超微弱发光强度均有促进作用,但是1.6mg/L浓度的Se4+对2种浓度Cd2+的缓解作用最佳。随着Se4+浓度的增加,2种浓度Cd2+胁迫下,绿豆幼苗叶片中叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均呈现出先增加又减小的趋势,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,叶绿素含量和可溶性蛋白质含量均高于单一Cd2+胁迫下叶绿素含量和可溶性蛋白质含量,且在Se4+浓度为1.6mg/L时达到最大。在10mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量先增加后减小,当Se4+浓度低于4.0mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+浓度为1.6mg/L时脯氨酸含量达到最大;在20mg/L Cd2+胁迫下,随着Se4+浓度的增加,绿豆幼苗叶片中的脯氨酸含量逐渐降低,当Se4+浓度低于2.4mg/L时,脯氨酸含量高于单一Cd2+胁迫下脯氨酸含量,且Se4+的浓度为0.8mg/L时脯氨酸含量最大。研究表明在试验浓度范围内,Se4+浓度低于2.4mg/L时,对10,20mg/L Cd2+胁迫下的绿豆幼苗的毒害均有缓解作用,且浓度为1.6mg/L时缓解作用最佳。     

Boron amelioration of aluminum toxicity in mungbean seedlings

Boron (B) amelioration of aluminum (Al) toxicity was studied for growth of mungbean (Phaseolus aureus Roxb.) seedlings and cuttings (without roots) in a growth chamber. Mungbean seedlings and cuttings were grown in the solution with combinations of three concentrations of B (0,5, and 50 μM) and three concentrations of Al (0, 2, and 5 mM) in randomized complete block design experiments for 16 days. Results showed that B significantly promoted elongation of epicotyls and hypocotyls, and increased height of seedlings grown under Al stress. Boron also increased fresh weight of seedlings in high Al solution. Treatment of plants grown with high B and Al stress had no apparent effect on fresh and dry weights of seedling roots. Seedling dry weight increased significantly by adding high B to solutions with 2 mM or 5 mM Al. No significant differences were observed between the high B treatment and the control (normal B, 5 μM) in lengths of epicotyls and fresh and dry weights of mungbean cuttings grown under Al stress. High concentrations of B decreased soluble protein and increased chlorophyll in seedlings treated with 2 mM Al. Boron had no amelioration effect on cuttings grown with Al, although Al increased soluble protein. Our results suggested that B alleviation of Al toxicity was related to root function and Al toxicity may possibly be due, in part, to B deficiency.     

蔗糖浸种缓解玉米幼苗铜胁迫及其生理指标的灰色关联分析

为探究蔗糖浸种缓解玉米幼苗铜胁迫的能力,采用浸种法研究了342.3 mg·L^-1蔗糖浸种处理对0、100、200、400 mg·L^-1硫酸铜处理玉米幼苗生理生化指标的影响,并进行生理生化指标与玉米铜胁迫恢复指数的灰色关联分析。结果表明,蔗糖浸种可显著提高一定程度铜胁迫下玉米幼苗的株高、根长、相对根长、相对株高、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性。生理生化指标与蔗糖处理对铜胁迫恢复指数的灰色关联度排序为:相对根长(0.799)>相对株高(0.775)>根长(0.767)>脯氨酸含量(0.749)>POD活性(0.740)>可溶性蛋白含量(0.699)>可溶性糖含量(0.673)>CAT活性(0.664)>叶绿素含量(0.647)>SOD活性(0.601)>株高(0.579)。综上可知,蔗糖浸种在一定程度上能有效缓解玉米幼苗的铜胁迫,抗性鉴定时选择相对根长、相对株高、根长、脯氨酸含量、POD活性、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、CAT活性等强关联指标可以提高选择效率,这为玉米抗性育种提供了参考。     

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。