Cr~(6+)对狼尾草种子萌发及幼苗生长的影响

为了解狼尾草种子对重金属铬(Cr)污染的耐性,以狼尾草种子为试验材料,采用水培法,研究不同浓度的Cr~(6+)胁迫对狼尾草种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,当Cr~(6+)质量浓度较低时(≤25 mg/L),狼尾草种子的发芽率、发芽势、芽长、根长、发芽指数和活力指数等指标与对照组相比均无显著降低;当Cr~(6+)质量浓度较高时(≥50 mg/L),狼尾草种子的发芽率、发芽势、芽长、根长、发芽指数和活力指数等指标均随Cr~(6+)处理浓度的增加而降低。由研究结果可以看出,狼尾草种子对Cr~(6+)有一定的耐受能力,可以应用于Cr~(6+)轻度污染土壤的修复。     

两种基因型芹菜对铬胁迫的生理响应及铬吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度Cr~(6+)处理下(0、5、15、40、60 mg·kg~(-1))两种基因型芹菜(美国西芹和日本西芹)铬吸收量、生物量、硝酸盐、Vc及纤维素含量等生理与品质指标,筛选铬低累积芹菜品种,对农业生产中铬污染的预警与评价,以及为设施蔬菜无害化种植提供依据。结果表明:两种基因型芹菜对Cr~(6+)胁迫响应存在差异。随着Cr~(6+)处理浓度增加,两种芹菜生物量显著下降(P0.05),Cr含量显著升高(P0.05);芹菜各器官对铬吸收存在基因型差异,高浓度(60 mg·kg~(-1))Cr~(6+)处理下,美国西芹叶中铬含量较低。不同浓度Cr~(6+)处理下2个品种芹菜Cr转移率随着处理浓度增加显著降低,其中美国西芹Cr转移率较低,根部Cr滞留较多,向地上部转移较少。随着Cr~(6+)处理浓度增加,2种芹菜叶绿素和Vc含量下降,芹菜叶MDA、Pro、硝酸盐及纤维素含量升高,可溶性蛋白和可溶性糖含量先升后降。综合各项生理及品质指标,在高浓度(60 mg·kg~(-1))Cr~(6+)处理下美国西芹有相对稳定的品质,在土壤重金属含量较高的设施蔬菜种植中可优先选择美国西芹。     

基于灰色关联分析Cr6+影响3种芹菜品质的综合评价

采用灰色关联分析方法,对不同浓度Cr~(6+)(0、5、15、40、60 mg·kg~(-1))胁迫下3种芹菜铬含量与品质指标进行了综合评价,以筛选铬低累积高品质芹菜品种,为有机设施蔬菜种植提供参考。结果表明:高浓度(60mg·kg~(-1)) Cr~(6+)胁迫对3种芹菜生物量影响较大,芹菜铬含量显著升高(P 0. 05)。综合6个生理及品质参数的分析,北京文图拉为铬敏感型品种,美国西芹表现为铬钝感型品种。在较低浓度(15 mg·kg~(-1))和高浓度(60 mg·kg~(-1)) Cr~(6+)胁迫下美国西芹灰度关联度(T)值最大,品质相对稳定,为铬低积累芹菜品种,在有机设施蔬菜种植中为优选品种。     

三峡库区常见豆科植物对铬污染生理响应的FTIR研究

【目的】三峡库区生态屏障区土壤重金属污染十分严重,如何有效筛选耐重金属农作物,在保障移民经济收入的同时,改善库区土壤生态安全,在当前具有十分重要的实践意义。【方法】利用傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)测定一定重金属铬梯度处理下绿豆幼苗根、茎、叶的红外光谱,并对这些红外光谱进行了分析;同时用原子吸收光谱仪测定各器官Cr~(6+)的含量。【结果】生长介质铬处理浓度低于10 mg/L时对绿豆幼苗的生长基本没有影响;当铬处理浓度达到100 mg/L时,生物量略显降低,但是各处理浓度间生物量差异性不显著。绿豆幼苗各组分吸附重金属前后的峰形基本不变,只有某些参与重金属吸附的官能团如羟基(3328~3361 cm~(-1))、羧基(1402~1440 cm~(-1))、酰胺基(1620~1645 cm~(-1))等的吸收峰发生了不同程度的位移。植物根中与植物生理有关化学成分的特征峰大多数随重金属浓度增加而降低。绿豆幼苗茎、叶在各浓度重金属处理下与植物生理有关的化学成分的特征峰大多数都比对照高或接近于对照。绿豆幼苗对Cr~(6+)的积累地上部分(茎、叶)明显低于根部,植物地上部分的铬含量随铬处理浓度的增加而增加。当外源铬浓度达到100 mg/L时,绿豆幼苗生长11 d后,地上部分富集铬量达到最大值,为1898.07 mg/kg。【结论】综合分析,绿豆幼苗对重金属污染土壤的具有一定的修复效果和耐受能力。绿豆幼苗在Cr~(6+)污染的土壤中植物修复技术领域,具有潜在的利用价值。     

重金属Cr~(6+)污染对辣椒幼苗生理生化特性的影响

通过水培试验,研究了重金属Cr~(6 )污染对辣椒生理生化特性的影响。结果表明,低浓度的Cr~(6 )(<5mg·L~(-1))处理,地上、地下部分的干重与对照相比具有显著性差异,随着Cr~(6 )处理浓度的增大,根冠比(干重)呈现升高趋势,辣椒株高、叶绿素含量以及叶绿素a/b比值明显下降。SOD、POD是植物体内重要的两个保护酶,低浓度的Cr~(6 )对辣椒幼苗SOD的活性无明显的抑制作用,而POD活性则显著性升高;随着Cr6 处理浓度的增大,辣椒幼苗的细胞膜透性及MDA含量逐渐增大,SOD活性下降;Cr~(6 )处理浓度增大到20mg·L~(-1)时,POD活性达到峰值而后下降,暗示POD对铬胁迫具有较强的适应性,在辣椒抗铬胁迫的过程中起着重要作用。关键词:辣椒;铬污染;生理生化特性     

铜镉复合胁迫对5种观赏草种子萌发特性的影响

本试验以5种狼尾草属观赏草为材料,探究了铜镉复合胁迫对供试材料种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着胁迫浓度的增加,5种狼尾草属观赏草种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗长、根长和幼苗鲜重均呈逐渐下降的趋势。低浓度Cu(≤100 mg·L~(-1))、Cd(≤10 mg·L~(-1))胁迫对5种供试材料的发芽势、发芽率、发芽指数、幼苗苗长和鲜重抑制作用相对较小,但幼苗根长开始受到明显抑制;高浓度Cu(400 mg·L~(-1))、Cd(100 mg·L~(-1))对各项指标抑制作用达到最大,幼苗甚至出现"无根苗"现象。采用隶属函数法对供试观赏草材料耐铜镉性进行评价,耐性强弱依次为金红羽狼尾草>小兔子狼尾草>紫叶狼尾草>东方狼尾草>紫穗狼尾草。综合分析认为金红羽狼尾草在不同浓度铜镉复合胁迫下耐受性表现较好,可进一步进行盆栽和大田试验,为耐铜镉超富集植物的种质资源筛选提供参考。     

狼尾草对铬的积累及其抗氧化特性研究

以狼尾草为材料,采用盆栽试验,在不同质量分数Cr~(6+)胁迫强度下(0,300,600,900,1 200,1 500 mg·kg~(-1)),以POD,SOD,CAT活性作为观测指标,对狼尾草富集Cr~(6+)的富集系数和转运系数进行测定,从而研究Cr~(6+)胁迫下狼尾草部分生理生化指标的变化趋势和机制。结果表明,随着Cr~(6+)胁迫质量分数的增加,狼尾草POD活性呈上升趋势,SOD和CAT活性呈先升后降的变化趋势,且在Cr~(6+)质量分数为300 mg·kg~(-1)时达到最高。在不同质量分数Cr~(6+)的胁迫下,狼尾草对Cr~(6+)的富集系数均0.8,转运系数均0.6,体现了狼尾草对Cr~(6+)有着良好的富集和转运能力。在过高质量分数水平的影响下,酶活性普遍受到抑制,狼尾草生长会出现明显受胁迫症状,甚至死亡。     

3种植物对人工污水中铬和铅的耐受性研究

通过营养液添加不同浓度的铅和铬进行水培植物,研究了美人蕉、风车草和狼尾草对铅(Pb2 )和铬(Cr6 )的耐受能力,结果表明:在铬和铅2.0mg/L低浓度下,就都能对3种植物的株高、生物质量产生一定的抑制作用,同种处理下,3种植物的地下部重金属累积量均高于地上部,并且随着Cr、Pb处理浓度的增大其累积量升高。但是不同植物对重金属元素的耐忍性有较大的差屿,相比之下,对铬和铅的耐受性顺序均为:美人焦>风车草>狼尾草。     

净六铬对铬污染土壤中小白菜的影响

通过盆栽试验,研究了重金属Cr污染土壤上施用净六铬修复剂对小白菜生长发育、产量以及总Cr和Cr~(6+)积累特性的影响,并研究了试验土壤中总Cr和Cr~(6+)的含量变化。结果表明:施用不同浓度的净六铬能不同程度地降低土壤和小白菜中总Cr和Cr~(6+)含量,从而抑制Cr和Cr~(6+)向小白菜地上部的转移,减少Cr在小白菜植株地上部的积累,改善小白菜的生长和发育,增产效果达到显著水平。总体来看,净六铬浓度达到2 g/kg时效果最好。     

不同植物生长调节剂对复合盐胁迫下黑小麦种子萌发的影响

【目的】探讨α-萘乙酸钠(NAA)、赤霉素(GA_3)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)3种植物生长调节剂不同质量浓度对不同程度盐胁迫条件下黑小麦种子萌发的影响,为在盐渍地区种植黑小麦提供可能性和科学依据。【方法】以紫麦一号的种子为试验材料,采用纸床法分别测定不同质量浓度的3种植物生长调节剂对不同程度盐胁迫条件下黑小麦种子萌发的影响。【结果】在无盐胁迫条件下,NAA、GA_3、6-BA质量浓度分别为150 mg·L~(-1)、GA_3 200 mg·L~(-1)和6-BA 5 mg·L~(-1)时,黑小麦种子的发芽率、发芽势等萌发指标均为最佳;复合盐(NaCl∶Na_2SO_4=1∶1)溶液浸种显著抑制了黑小麦种子的萌发;用不同质量浓度的植物生长调节剂预处理均可在一定程度上缓解复合盐胁迫对黑小麦种子萌发的抑制作用;在中低浓度(40～80 mmol·L~(-1))复合盐胁迫条件下,GA_3 200 mg·L~(-1)和6-BA 5 mg·L~(-1)预处理均能有效缓解复合盐胁迫对种子萌发的影响;随着复合盐浓度的增加,各处理种子的发芽势和发芽率明显下降,当复合盐浓度为120 mmol·L~(-1)时,只有6-BA 5 mg·L~(-1)预处理对缓解胁迫有一定作用。【结论】在中低复合盐浓度胁迫条件下,采用GA_3(200 mg·L~(-1))或6-BA(5 mg·L~(-1))预处理能够缓解盐胁迫对黑小麦种子的伤害,从而显著促进在盐胁迫条件下黑小麦种子的萌发。     

北方地区3种蕨类孢子组培萌发率研究

为加强野生蕨类植物开发利用,实现其高效扩繁,丰富园林绿化植物种类,以北方地区3种蕨类植物:掌叶铁线蕨(Adiantum pedatum)、粗茎鳞毛蕨(Dryopteris crassirhizoma)、溪洞碗蕨(Dennstaedtia wilfordii)当年采集的孢子为试验材料,研究不同浓度赤霉素(100,300,500mg·L~(-1))、不同浓度无机盐(MS,1/2MS,1/4MS)、不同浓度NAA生长素(0.1,0.5,1.0mg·L~(-1))、不同浓度6-BA细胞分裂素(0.1,0.5,1.0mg·L~(-1))以及光照[强度为(1200±100)lx对比暗培养]条件对孢子萌发率的影响。结果表明:低浓度(100mg·L~(-1))赤霉素处理对提高当年采集的3种蕨类植物孢子萌发率无显著影响,高浓度(300mg·L~(-1)和500mg·L~(-1))赤霉素处理会抑制孢子萌发,甚至使孢子无法萌发。掌叶铁线蕨孢子萌发最适培养基为MS+0.1mg·L~(-1)NAA+0.1mg·L~(-1)6-BA,粗茎鳞毛蕨和溪洞碗蕨孢子萌发的最适培养基分别为MS和1/2MS培养基。低浓度NAA与6-BA(均为0.1mg·L~(-1))搭配使用可提高掌叶铁线蕨孢子萌发率,但当NAA浓度升高到0.5mg·L~(-1)以上时,对掌叶铁线蕨孢子萌发起到抑制作用,粗茎鳞毛蕨和溪洞碗蕨对NAA浓度变化不敏感。当6-BA浓度高于0.5mg·L~(-1)时,会显著抑制3种蕨类植物孢子的萌发。3种蕨类孢子萌发均为需光型,在黑暗条件下不能萌发。3种蕨类在组织培养条件下,提供适宜浓度的无机盐和激素,在光照条件下,均可实现正常萌发。     

不同化学生态型紫苏的镉耐性及镉富集能力研究

为探究不同化学生态型紫苏的镉耐性与镉富集能力差异,设置不同浓度镉处理,测定了4种化学生态型紫苏种子的萌发指标及其幼苗的镉含量与镉富集特性。结果显示,10.0 mg·L~(-1)镉处理对PKPA型、EK型和PK-I型紫苏种子的发芽率、发芽势无显著影响,但显著抑制了PK-Ⅱ型紫苏种子的萌发。不同浓度镉处理下,不同生态型紫苏各部位的镉含量均表现为:根(1 052.0～5 337.1 mg·kg~(-1))茎(327.6～807.9 mg·kg~(-1))叶(104.8～343.3 mg·kg~(-1)),全株镉含量在348.1～1 416.73 mg·kg~(-1),远高于镉超富集植物的标准(100 mg·kg~(-1))。不同生态型紫苏的镉富集系数(BCF)存在显著差异,PAPK型、PK-Ⅱ型、EK型紫苏的BCF在2.0 mg·L~(-1)镉处理时最高,依次为252.0、300.5、295.3,显著高于PK-Ⅰ型,后者的BCF在5.0 mg·L~(-1)镉处理时最高(265.5),显著高于PAPK型、PK-Ⅱ型和EK型。不同生态型紫苏的镉富集量均以5.0 mg·L~(-1)镉处理时最高,PK-Ⅰ型紫苏镉总富集量为454.0μg·株~(-1),分别是PAPK型、PK-Ⅱ型和EK型的2.48、1.69倍和2.05倍。不同化学生态型紫苏的镉耐性间存在显著差异,镉胁迫下PK-Ⅰ型紫苏具有较高镉耐性及镉富集能力,可用于后续研究紫苏镉耐性作用机制以及镉污染稻田修复的主要种质资源。     

壳聚糖对铬胁迫下豌豆种子萌发的影响

以豌豆(Pisum sativum L.)为材料,研究了铬对水培豌豆的胁迫作用及壳聚糖(chitosan,CTS)对铬胁迫的缓解效应。结果表明:0～200 mg.L-1铬胁迫浓度范围内,随铬胁迫浓度的增加,豌豆种子的发芽率、发芽指数和活力指数等下降,下胚轴丙二醛含量和相对电导率增加;显著抑制豌豆种子萌发的铬胁迫浓度为100mg.L-1,极显著抑制豌豆种子萌发的铬胁迫浓度为200 mg.L-1。0.5%壳聚糖可缓解铬对豌豆种子萌发的毒性。     

铅和镉复合胁迫对三色堇种子萌发及幼苗生长的影响

为筛选抗重金属污染的园林花卉品种,以三色堇为供试材料,采用水培法,研究铅(Pb~(2+))和镉(Cd~(2+))复合胁迫对三色堇种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:三色堇对Pb~(2+)和Cd~(2+)复合胁迫有一定的耐性,Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫下,三色堇种子发芽势和发芽率分别在复合胁迫浓度为(50+2)mg·L~(-1)和(100+4)mg·L~(-1)有略微的促进作用,发芽率在复合胁迫浓度(50+2)mg·L~(-1)时有明显的促进作用,而随着Pb~(2+)和Cd~(2+)复合胁迫的增加,三色堇种子发芽势和发芽率受到抑制,且抑制程度越来越明显。Pb~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫对三色堇的根长和胚芽长均有显著影响,随着浓度的升高,抑制作用越大。     

Cu~(2+)、Zn~(2+)胁迫对粉黛乱子草种子萌发及抗氧化特征影响

探究粉黛乱子草在不同质量浓度的铜溶液、锌溶液和铜锌复合溶液胁迫下,对种子萌发特性和抗氧特征的影响.结果表明,在3种胁迫处理下,粉黛乱子草的发芽率、发芽势和发芽指数呈先增后减的趋势;活力指数、胚苗长、胚根长和幼苗鲜重随处理溶液质量浓度的升高呈逐级递减的趋势,胚根长受到的抑制作用显著大于胚苗长.Cu~(2+)(≥100 mg·L~(-1))、Zn~(2+)(≥200 mg·L~(-1))、Cu~(2+)+Zn~(2+)[≥(200 mg·L~(-1)+200 mg·L~(-1))]胁迫对粉黛乱子草种子萌发及幼苗生长具有显著的抑制作用(P0.05).粉黛乱子草叶片中的丙二醛含量与处理溶液质量浓度呈正比;随着3种胁迫处理溶液质量浓度的增高,过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性呈先增后减的趋势.粉黛乱子草抗氧化酶系统在Cu~(2+)、Zn~(2+)及Cu~(2+)+Zn~(2+)胁迫下响应机制不同,对不同重金属的抗性能力存在差异.通过隶属函数法进行综合评析,粉黛乱子草对3种重金属胁迫的耐受性强弱依次为Zn~(2+)Cu~(2+)+Zn~(2+)Cu~(2+).     

水杨酸预处理对干旱胁迫下甜高粱种子萌发及生理特性的影响

采用10%PEG-6000模拟干旱胁迫,研究梯度(0、0.5、1.0、2.0和4.0mmol·L~(-1))水杨酸(SA)预处理在干旱胁迫下甜高粱种子萌发及幼苗生理特性的变化。表明,10%PEG显著抑制了种子吸水、萌发及幼苗生长。过高或过低浓度(0.5mmol·L~(-1)、4.0mmol·L~(-1))SA预处理不能有效提高干旱胁迫下种子萌发及幼苗生长;1.0mmol·L~(-1)～2.0mmol·L~(-1)SA预处理甜高粱种子具有较高的发芽势、发芽率和发芽指数,并显著增加脯氨酸的积累,其中2.0mmol·L~(-1)的SA预处理效果最优。适宜浓度SA预处理能通过改善种子吸水进程、调节α-淀粉酶活性及诱导脯氨酸积累,减缓干旱胁迫对种子萌发的伤害,从而促进种子萌发及幼苗生长。     

重金属铅镉对玉米生长及土壤微生物的影响

采用温室盆栽土培方法.研究了土壤中不同浓度重金属铅(Pb,0-800 mg·kg~(-1))、镉(Cd,0-50 mg·kg~(-1))单一及其复合处理对玉米(Zea mays L.)生长及土壤微生物(细菌、放线菌、真菌)数量的影响.结果表明,在重金属Pb、Cd单一及其复合处理下,玉米的株高、干重均低于对照,重金属Pb、Cd处理对玉米的生长存在负面影响.重金属Pb、Cd单一处理抑制细菌、真菌的生长,中低浓度Pb(<300mg·kg~(-1))、Cd(≤10mg·kg~(-1))单一处理促进放线菌数量的增加,高浓度(Pb≥800mg·kg~(-1)、Cd≥50mg·kg~(-1))则呈现抑制效应;Pb、Cd复合在高中低浓度下都抑制土壤微生物生长,减少微生物数量.玉米株高同土壤微生物之间相关性不显著;玉米干重同土壤细菌、真菌显著相关,同土壤放线菌之间相关性不显著.     

镉与酸雨对大豆萌发种子保护酶的复合影响

种子萌发是作物生命历程起点,其萌发率高低、萌发生理状况等皆影响作物后期生育乃至经济产量.近年,有关Cd、酸雨(Acid rain,AR)单一污染对作物萌发种子伤害的报道较多,但自然背景下,上述污染多呈复合型,故研究二者复合污染具有一定理论价值与实践意义.鉴于此.本文以大豆(Glycine max)为试材,结合中中重金属与AR污染实情及大豆的抗性特征,选择低强度AR1(pH5.0)、高强度AR2(pH2.5)、低浓度Cd1(0.182 mg·L~(-1))、高浓度Cd2(20 mg·L~(-1))4个剂量处理没计,考察AR与Cd复合胁迫对大豆萌发种子POD、CAT、MDA、质膜透性影响,从保护酶对种子萌发作用的角度,分析萌发种子响应二者复合胁迫的内在原因,为科学评估和预防大豆早期Cd与酸雨伤害提供参考.     

卤代阻燃剂和镉对旱稻种子萌发和生长的影响

为探讨卤代阻燃剂四溴双酚A(TBBPA)和得克隆(DP)与重金属镉污染土壤对旱稻种子萌发及生长的影响,选用原旱稻3号种子为模式材料,采用土壤染毒法进行种子萌发试验。结果表明DP、TBBPA和镉对原旱稻3号种子萌发和幼苗生长具有抑制作用,且存在明显的剂量-效应关系,DP、TBBPA和镉对根伸长的EC_(50)分别为250.40、124.75 mg·kg~(-1)和133.41 mg·kg~(-1),对芽伸长的EC_(50)分别为645 265.53、244.52 mg·kg~(-1)和81.80 mg·kg~(-1)。卤代阻燃剂和镉增强了本品种种子根系的活力;TBBPA、DP、镉和三者复合污染处理脯氨酸分别比对照增加了51.03%、4.91%、42.52%和86.35%;TBBPA和DP具有促进植物可溶性蛋白质生成的作用,比对照分别增加了36.55%和5.86%,镉和复合污染均抑制了水稻幼苗可溶性蛋白质的生成,抑制率分别为28.86%和15.09%;镉具有抑制水稻体内可溶性糖生成的作用,抑制率为8.41%,而阻燃剂和复合污染具有促进水稻体内可溶性糖生成的作用。原旱稻3号幼苗对镉具有一定的积累作用,而两种阻燃剂在幼苗中残留量较低。研究表明DP、TBBPA和镉对原旱稻3号种子萌发和幼苗生长均具有一定的抑制作用,而幼苗通过调节细胞中脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质等物质的含量来提高对胁迫的耐受性。     

铬对人工湿地净化生活污水的影响及铬积累规律

采用沙培法,研究了不同浓度Cr6+(0、10、20、40 mg·L-1)对风车草湿地和薏米湿地净化生活污水的影响及铬积累规律.结果表明:(1)COD的去除率在苗期随铬浓度增大而逐渐升高,其余时期在20、40mg·L-1处理下受到显著抑制(除了花期风车草湿地外);随铬处理浓度的增大,风车草湿地对TN的去除率变化不明显,薏米湿地对TN的去除率则受到抑制作用(除了花期10mg·L-1外);这两种湿地对生活污水中铬的净化效果较好,仅在40 mg·L-1处理的风车草湿地出水中检测出铬.(2)10 mg·L-1铬促进风车草和薏米的生物最增大,较高浓度铬(20、40 mg·L-1)则抑制.(3)基质细沙及植物根系对污水中铬具有较好的吸附及积累作用,铬含量在细沙及植物中均随铬浓度增大而显著升高,其中两种植物对铬的积累量都表现为地下部显著大于地上部,表明风车草和薏米的根部中铬较难转移到其地上部.