2种堇菜镉耐性和抗氧化酶活性分析

[目的]探讨重金属镉（Cd）对2种堇菜Cd耐性和抗氧化酶活性的影响。[方法]采用水培试验和理化测试比较分析宝山堇菜和长萼堇菜的Cd积累、根伸长率、MDA浓度以及抗氧酶活性。[结果]在300μmol/L Cd添加溶液中生长12 d后,宝山堇菜和长萼堇菜地上部积累的Cd分别为2 595和3 330 mg/kg,说明它们都具有较强的Cd吸收能力;300μmol/L Cd处理,显著抑制长萼堇菜根伸长率和显著增高该植物MDA浓度,对宝山堇菜根伸长率没有明显影响和明显降低该植物MDA浓度,说明宝山堇菜具有更强的Cd耐性;2种堇菜的SOD、POD和CAT活性与中、低浓度（5、50μmol/L）Cd处理浓度没有线性关系,一般在100或300μmol/L Cd添加组中达到最高值,但在500μmol/L Cd处理组中酶活性表现出回落,说明抗氧化酶在2种堇菜Cd耐性中的作用较为有限,长萼堇菜对中、低浓度Cd也有较强的适应能力。[结论]堇菜属植物可作为潜在的资源植物用于中、低浓度Cd污染农业区的植物修复实践。     

镉处理下青菜和白菜MDA含量、POD和SOD活性的变化

采用溶液培养的方法,比较研究了芸苔属植物青菜和白菜在过量镉(Cd)处理下膜脂过氧化和保护酶活性的变化。结果表明,白菜对Cd毒害的耐性大于青菜。Cd处理增加了两种植物叶片膜脂过氧化产物MDA(丙二醛)的含量,提高了叶片POD(过氧化物酶)的活性,其中当Cd处理浓度为100μmol·L-1时,青菜叶片内MDA含量上升比白菜叶片内MDA含量上升更明显。白菜叶片内SOD(超氧化物歧化酶)活性随着Cd处理浓度的增加而升高,而青菜叶片内SOD活性在低浓度Cd胁迫下,随Cd处理浓度的增加而升高;但当Cd浓度为100μmol·L-1时,SOD活性却下降为白菜的81%。     

小飞蓬对Cd的耐性与吸收特性研究

[目的]分析小飞蓬的生长、生理及富集重金属的能力,探索小飞蓬对Cd污染的生理响应机制与耐性机理。[方法]采用水培试验方法,研究了5个Cd浓度(0、25、50、75、100μmol/L)处理对小飞蓬(赣南钨矿区优势植物)生长、叶绿素含量和吸收Cd的影响。[结果]当Cd浓度为25和50μmol/L时小飞蓬能正常生长,各生长指标与对照(0μmol/L)相比差异均不显著。当Cd浓度达到75和100μmol/L时植物生长缓慢、植株矮小。小飞蓬对Cd吸收有很强的分异特征,能将更多重金属积累在植物地上部。小飞蓬地上部和根系的Cd含量随营养液Cd浓度的增加而增加,当Cd浓度为75μmol/L时,植物地上部Cd吸收总量达到最高,为118.87 mg。[结论]小飞蓬对修复低、中浓度Cd污染的土壤具有一定潜力。     

5种堇菜属植物种子形态特征及萌发特性研究

[目的]研究堇菜属（ViolaL.）植物种子的形态特征和萌发特性。[方法]对云南省文山地区5种堇菜属植物[维西堇菜（Viola tokubuchiana）、深山堇菜（Viola selkirkii）、戟叶堇菜（Viola betonicifolia）、光叶堇菜（Viola sumatrana）和长萼堇菜（Viola inconspicua）]种子的形态特征及不同温度和基质条件下种子的萌发进行了研究。[结果]5种堇菜的种子大小存在较大差异;温度会影响深山堇菜种子萌发开始和持续时间,但对萌发率影响不大;5种堇菜在栽培基质上的萌发率高于在培养基上。[结论]该研究可为今后堇菜属植物的播种育苗、组织培养及育种等工作提供科学依据。     

路易斯安娜鸢尾对重金属镉的吸收、积累及其抗性的研究

采用溶液培养法,研究0、10、100、500μmol·L-1浓度CdCl2处理对路易斯安娜鸢尾外部形态、镉积累量、叶绿素含量、光合参数以及抗氧化酶活性等各项指标的影响。结果表明:低浓度Cd2+处理对路易斯安娜鸢尾生长无明显影响,随着Cd2+胁迫强度上升,根长显著降低,叶绿素和光合速率显著下降,POD、SOD活性显著上升,CAT活性下降。此外,根内POD、SOD酶活性明显高于叶,而根内MDA含量低于叶。说明路易斯安娜鸢尾对100μmol·L-1以下Cd2+毒害具有较强的抗性和吸收、积累能力,且根是主要积累部位。     

镉对龙葵种子萌发及子叶抗氧化酶活性的影响

龙葵(Solanum nigrumL.)是Cd超累积植物,可用于植物冶金和Cd污染土壤的植物修复。超累积植物的生理基础研究有助于提高其对Cd的富集效率。龙葵种子在含有不同浓度CdCl(20、30、50、100、150、200μmol·L-1和300μmol·L-1)的琼脂培养基上萌发7d。结果表明,龙葵在200μmol·L-1和300μmol·L-1Cd时发芽率显著降低,而低浓度Cd(30～150μmol·L-1)胁迫下无显著差异;在Cd≥30μmol·L-1时,活力指数、发芽势均显著降低,幼苗的生长受到显著抑制。幼苗生长分析表明:在30～150μmol·L-1Cd处理下根长下降约17%～35%,显著低于200～300μmol·L-1Cd处理(下降79%～90%);株高随Cd浓度的升高逐渐下降。子叶抗氧化酶活性分析表明:100～150μmol·L-1Cd胁迫下,CAT和APX活性显著上升;在Cd胁迫下,SOD活性降低但维持在较高的活性水平。表明龙葵幼苗能忍耐小于150μmol·L-1Cd,抗氧化酶活性在抵抗Cd毒害方面发挥重要作用。     

Cd污染对芦蒿膜脂过氧化和2种保护酶活性的影响

[目的]分析和研究不同Cd浓度处理对芦蒿生理代谢的影响。[方法]以芦蒿（Artemisia seleirgensis）为试验材料,研究了不同浓度Cd处理对丙二醛（MDA）含量及超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性的影响。[结果]结果表明,Cd污染会导致芦蒿氧化胁迫,膜脂过氧化作用随着Cd处理浓度的增加而加剧;低浓度Cd（〈30μmol／L）胁迫下,芦蒿体内的保护酶系统SOD和POD的活性都呈上升的趋势,表现出一定的抗逆性,但是随着Cd浓度（≥50μmol／L）的增加,SOD活性开始下降,而POD活性仍然呈上升的趋势。[结论]MDA和保护酶（SOD和POD）能灵敏地反映芦蒿受Cd污染的情况,为环境检测中评价芦蒿被Cd污染的程度提供理论依据。     

紫云英对镉富集效应研究

[目的]探索紫云英对镉的富集效应,为Cd污染土壤植物修复技术开辟新的途径。[方法]通过盆栽试验,研究了紫云英对Cd的耐性与富集效应。[结果]紫云英对Cd有较强的耐性,低浓度的Cd对紫云英的生长发育没有显著影响,甚至具有一定的生长促进作用。紫云英体内Cd的浓度分布为根〉茎叶。紫云英对Cd具有较强的富集能力,无论是添加外源Cd或不添加外源Cd,紫云英对Cd的富集系数均较高,其根部对Cd的富集系数多为10左右。[结论]紫云英在Cd污染农田的植物修复上具有一定的研究和应用价值。     

外源NO对铜、镉胁迫下狭叶香蒲生理反应的影响

为研究外源一氧化氮(NO)对狭叶香蒲耐Cu、Cd胁迫的影响,进而揭示其缓解Cu、Cd胁迫的生理机制,以狭叶香蒲幼苗为试材,在Cu或Cd的胁迫下,分别添加0μmol/L、50μmol/L、75μmol/L和100μmol/L SNP(硝普钠,为NO供体),检测叶片和根系中抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、抗坏血酸、蛋白质和叶绿素含量。结果表明:在25 mg/L Cu2+或1.5 mg/L Cd2+处理下施加不同浓度的SNP引起反应的生理指标有所不同,总体表现为叶片和根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和蛋白质、抗坏血酸含量升高,MDA含量下降,叶绿素含量不受影响。说明外源NO能在一定程度上缓解Cu及Cd胁迫对狭叶香蒲幼苗造成的伤害。     

镉胁迫下柳枝稷的生理响应及耐镉性

为探明柳枝稷(Panicum virgatum L.)在镉(Cd)胁迫下的生理变化与耐性,选取柳枝稷低地型品种Alamo以改良Hoagland营养液培养,用CdCl_2 0μmol/L(CK)、5μmol/L、10μmol/L、20μmol/L和30μmol/L胁迫2周后收苗,测定柳枝稷株高、根长、含水量、生物量和叶绿素含量,并进行相关性分析。结果表明:随Cd浓度增加柳枝稷植株的增高、根系伸长及根含水量呈下降趋势;与CK相比,当Cd浓度在10μmol/L及其以上时,根系伸长和根含水量显著(P0.05)下降;Cd浓度在20μmol/L及其以上时,植株增高显著降低;生物量、茎叶含水量与叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量各处理间差异不显著(P0.05);Cd浓度与柳枝稷植株的增高、根系伸长、根含水量、茎叶含水量呈显著或极显著负相关,与生物量呈正相关但不显著。Alamo对Cd胁迫具有一定的耐性。     

铝·铅及其互作胁迫对大麦幼苗生长和抗逆生理代谢的影响

[目的]为明确铝(Al)、铅(Pb)及其交互作用对大麦幼苗生长及抗氧化代谢的影响。[方法]采用营养液培养方法,研究了胁迫处理10 d后不同浓度Al、Pb单独及复合胁迫对大麦幼苗株高、根长等生长指标和功能叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性以及丙二醛(MDA)、游离脯氨酸含量的影响。[结果]单一Al、Pb胁迫处理均在0.05水平显著抑制大麦幼苗生长,表现为根长、株高等生长指标均在0.05水平显著低于对照。胁迫处理导致大麦叶片中SOD、POD活性及MDA、游离脯氨酸含量上升,且Al处理下随着胁迫浓度增加的幅度加大。Al、Pb复合处理时,大麦幼苗生长受抑制程度及SOD、POD活性和MDA、游离脯氨酸含量高于相应单一Al处理值。植株生长、SOD、POD活性及MDA含量以200μmol/L Al+150μmol/L Pb处理下变幅最大,但游离脯氨酸含量在50μmol/LAl+150μmol/L Pb复合处理时最高。[结论]Al、Pb复合处理引发更严重的生长抑制和氧化胁迫。     

硒对镉胁迫下白术抗氧化能力的影响

[目的]探讨硒对镉胁迫下白术抗氧化能力的影响,为白术种植中重金属污染防治提供参考.[方法]采用室内水培试验,利用1/2 Hoagland＇s营养液培养白术幼苗30 d后,按营养液中单独加入4 mmol/L镉及不同浓度的硒（Na2SeO3）（10、20、40、60、80和100 μmol/L）分别与4 mmol/L镉混合设7个处理,另设不添加镉和硒的营养液处理为对照,48 h后取各处理的白术叶片进行相关生理指标测定.[结果]镉胁迫导致白术的H2O2和丙二醛水平显著升高,而超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化酶（CAT）酶活性下降.在镉胁迫下,添加不同浓度的硒后,白术抗氧化系统出现不同的反应.当加入相对较低浓度（10～60 μmol/L）的硒对,SOD和CAT酶活性显著增加,而H2O2和丙二醛水平显著下降,表明镉胁迫造成的过氧化伤害有所减轻;而加入相对较高浓度（80～100 μmol/L）的硒对,SOD和CAT酶活性下降,H2O2和丙二醛水平上升,表明镉胁迫造成的过氧化伤害没有缓解.[结论]较低浓度的硒处理有利于增强镉胁迫下白术幼苗抗氧化能力.     

腐殖酸钠对镉胁迫下冬小麦种子萌发及根系生长的影响

[目的]研究腐殖酸钠(HA-Na)对镉胁迫下冬小麦种子萌发及根系生长的影响。[方法]以鲁麦22号为试验材料,研究不同浓度Cd~(2+)溶液处理对冬小麦种子萌发和根系生长的影响,以及不同浓度HA-Na溶液对Cd~(2+)胁迫下冬小麦种子萌发和根系生长的影响。[结果]Cd~(2+)胁迫使冬小麦种子萌发和根系生长均受到抑制,发芽率、发芽指数、活力指数、幼苗根长及芽长均降低。低浓度的HA-Na提高了Cd~(2+)胁迫下冬小麦种子发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数以及幼苗根长、芽长,部分缓解了Cd~(2+)胁迫对冬小麦种子萌发和幼苗生长的抑制作用。其中以50μmol/L HA-Na溶液处理的缓解效果最好,但随着HA-Na浓度的增大,其对Cd~(2+)胁迫的缓解效应逐渐减弱,当HA-Na浓度达200μmol/L时,会明显加剧Cd~(2+)胁迫的毒害作用。[结论]该研究为被重金属污染的农田土壤治理和改良提供了理论依据。     

不同外源生长素对镉胁迫水稻根系生长的影响

以水稻中花11号为材料,测定了不同外源生长素对镉胁迫水稻根系生长发育的影响。结果表明,0.1mmol/L镉诱导水稻初生根、不定根和侧根的伸长生长且侧根的数目也增加,但抑制地上部分的生长。在镉胁迫下添加不同浓度的生长素如NAA、IAA、IBA和2,4-D都明显改变根系的生长且变化趋势相似。即浓度为10^-9～10^-7M时,促进镉胁迫水稻初生根和不定根的伸长生长,其中以浓度为10^-8M时,促进作用最强;当浓度高于10^-7M时,反而抑制了根的生长;添加4种外源生长素均不能解除镉对地上部分的抑制作用,不过镉胁迫下添加10^-9～10^-8M的NAA能在一定程度上改善镉胁迫水稻的生长。在相同浓度条件下,不同生长素对初生根和不定根上侧根的形成和发育既有相似之处,也存在一定差异。     

天然四倍体紫花地丁的体细胞染色体观察

[目的]了解药用植物紫花地丁的植物分类及区域分布,为其提供细胞学资料。[方法]分别随机采集50株野生紫花地丁的幼蕾及50株成熟野生紫花地丁的果实,经预处理后,对子房细胞及根尖细胞进行卡宝品红染色及染色体观察并计数。[结果]对50株野生紫花地丁的子房,用8-羟基喹啉溶液预处理,进行子房细胞染色体制片,经光学显微镜镜检后,共得到127个可染色体计数的子房细胞;50株野生紫花地丁的种子经发根培养,8-羟基喹啉溶液预处理,进行根尖体细胞染色体制片后,共得到92个可染色体计数的细胞。这219个可染色体计数的体细胞的染色体数目均为48。[结论]发现了一个紫花地丁的天然四倍体种群,其体细胞染色体数目为48。     

Cd胁迫下绿豆幼苗根部对K·Ca·Mg含量的影响

[目的]研究Cd胁迫下绿豆(Phaseolus raditus L.)幼苗根部矿质元素的代谢。[方法]用1μmol/L Cd2+模拟Cd污染,通过火焰原子吸收分光光度仪(FAAS)对矿质营养元素K、Ca、Mg含量进行测定。[结果]Cd胁迫下,根中的Mg含量降低,K含量先升高后降低,Ca含量却有所升高。[结论]Cd间接影响植物的生长发育。     

Cd~(2+)处理下超氧阴离子与花生萌发的关系

[目的]阐明Cd2+对花生(Arachis hypogaea L.)种子萌发的作用以及花生萌发过程中超氧阴离子(O2-.)含量的变化与酯酶同工酶、淀粉同工酶的关系。[方法]分别采用组织化学定位和电泳技术。[结果]10、30μmol/L Cd2+处理对花生胚根和下胚轴有显著的促进生长作用,使花生子叶中酯酶同工酶和淀粉同工酶活性增强,子叶以及胚根O2-.含量提高。[结论]酯酶同工酶和淀粉同工酶活性的提高与Cd2+诱导的超氧阴离子的提高相关。