苯达松对轮叶黑藻生理特性的影响

随着水体污染的日趋严重,水生植被特别是沉水植被的衰退和消失是世界范围内的普遍现象,为探究其退化与除草剂的相关性,采用水培试验方法,研究不同浓度苯达松对轮叶黑藻植株叶绿素含量和2种抗氧化酶活性,以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)及脯氨酸(Pro)含量的影响。结果表明,苯达松可以抑制轮叶黑藻叶绿素a的合成,促进叶绿素b的合成(除4.0mg·L~(-1)处理外),叶绿素总量随苯达松浓度增加而下降,降低了植物体光合能力;在试验浓度范围内,过氧化物酶(POD)活性先升高后降低,超氧化物歧化酶(SOD)活性在0.1,0.2,1.0 mg·L~(-1)处理呈先升后降的趋势,而在0.5,2.0,4.0 mg·L~(-1)处理及CK呈降低-升高-降低的趋势;处理后第10天,随着苯达松浓度的增加,轮叶黑藻体内丙二醛(MDA)含量先升后降,至0.5 mg·L~(-1)达到最高,可溶性蛋白(SP)含量显著下降,而脯氨酸(Pro)含量显著升高。上述结果均说明苯达松影响了轮叶黑藻正常的生理代谢活动。     

二甲戊灵对轮叶黑藻生理特性的影响

通过测定轮叶黑藻(Hydrilla verticillata)抗氧化酶(SOD和POD)活性,以及丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性蛋白含量的变化,比较了不同浓度二甲戊灵对轮叶黑藻生理特性的影响,结果表明,轮叶黑藻经0.10～2.00 mg·L~(-1)二甲戊灵处理2 d后,体内的SOD和POD活性显著降低,但低浓度二甲戊灵对植物造成的氧化胁迫不足以引起SOD的防御机制形成,因而在短时间内SOD活性快速下降,一段时间后上升;而4.00 mg·L~(-1)二甲戊灵处理后2 d,SOD活性下降不明显,说明高浓度二甲戊灵引起SOD的防御机制形成,诱导植物体内抗氧化酶活性升高。轮叶黑藻经4.00 mg·g~(-1)处理后8 d,MDA含量出现了较其他试验组高的峰值;经不同浓度二甲戊灵处理后10 d,1.00 mg·g~(-1)以上使轮叶黑藻Pro含量显著增加,2.00 mg·g~(-1)以上使可溶性蛋白含量显著下降,说明1.00 mg·g~(-1)以上浓度二甲戊灵即显著影响轮叶黑藻的重要生理学指标。     

生物炭对铜胁迫下红壤地油菜苗期叶绿素和保护性酶活性的影响

通过盆栽试验,研究了不同生物炭添加量(质量分数为0、2%、5%)对铜胁迫(300 mg·kg~(-1))下红壤地油菜(Brassica campestris L.)苗期叶绿素含量、抗氧化酶活性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)]、可溶性蛋白含量及丙二醛含量(MDA)的影响。结果表明:铜胁迫下油菜叶片的叶绿素a、b和总叶绿素含量均有所降低,SOD、CAT、POD、MDA及可溶性蛋白含量均增加;随着生物炭添加量的增加,油菜叶片的叶绿素a、b及总叶绿素含量呈上升趋势,油菜叶片的SOD、CAT、POD、MDA及可溶性蛋白含量则均呈一定的下降趋势。综合来看,施加生物炭有利于提高红壤地铜污染(300 mg·kg~(-1))中油菜苗期的叶绿素含量,减缓铜胁迫的毒害作用,从而有利于维持油菜正常生长。     

5-氟尿嘧啶对小麦、白菜和水稻生理生化特性的影响

在前期获得5氟尿嘧啶对小麦、白菜和水稻种子萌发的急性毒性数据的基础上,研究5-氟尿嘧啶(2.5~100 mg/kg)对小麦、白菜和水稻幼苗叶片中叶绿素、可溶性蛋白和主要抗氧化酶活性的影响。结果表明,短时间暴露时(7 d),5-氟尿嘧啶对3种作物幼苗叶片中叶绿素和可溶性蛋白含量表现为低浓度促进高浓度抑制,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性也受到不同程度的诱导,对5-氟尿嘧啶表现出一定的抗性;长时间暴露时(21 d),3种作物幼苗叶片中叶绿素和可溶性蛋白含量下降,与5-氟尿嘧啶浓度表现出明显的剂量-效应关系,SOD、POD和CAT活性也不同程度地受到了抑制,抗氧化防御功能降低。本研究结果可为环境中5-氟尿嘧啶的生态风险评估提供基础数据。     

3种土壤下巨菌草对镉胁迫的生理响应

通过盆栽试验研究了四川盆地3种典型土壤(冲积土、紫色土和黄壤)不同浓度镉(Cd)处理(0、20、50、100 mg·kg~(-1))对巨菌草植株生长的影响以及对抗氧化酶、丙二醛(MDA)、可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素等生理生化指标的影响。结果表明:3种土壤条件下,20 mg·kg~(-1)的Cd处理浓度对巨菌草的生长未造成显著影响,而随着处理浓度的增加,巨菌草的生长受到了显著的抑制作用;巨菌草地上部和地下部生物量随着Cd处理浓度的增加而呈现下降趋势,各部分生物量的降幅表现为黄壤紫色土冲积土。巨菌草地上部与地下部植株Cd含量随着Cd处理浓度的增加而显著增加,且表现为黄壤紫色土冲积土。巨菌草叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性均随着Cd浓度的增加呈先升高后降低的趋势;随着Cd处理浓度的增加,可溶性蛋白含量呈下降趋势,而丙二醛(MDA)和可溶性糖的含量则表现出上升趋势。总体来看,巨菌草对Cd污染具有一定的忍耐力和富集吸收作用,3种土壤类型中巨菌草对Cd的生理响应有所差异,但与其他2种土壤相比,冲积土中生长的巨菌草抗氧化酶活性的变化幅度和MDA含量都比较低,可溶性蛋白、叶绿素含量相对较高,表现出较强的耐Cd性。     

油菜对Cs胁迫的响应及其对Cs富集规律的研究

以油菜为受试植物,采用盆栽法将其置于植物管理系统中进行培育,90 d后测定不同浓度Cs水平下油菜的生理生化指标和各个器官的Cs富集量,分析油菜对土壤Cs的胁迫响应及富集规律。结果表明:低浓度的Cs(≤100 mg·kg~(-1))对油菜的生长发育有促进作用,使株高、生物量、叶绿素含量、POD活性都有所增加,表明油菜对Cs有一定的抗胁迫机制;但随着土壤中Cs浓度的升高,这种协调机制被打破,油菜生长受到抑制,株高、生物量、叶绿素含量、POD活性都呈现下降趋势。此外,随着土壤中Cs浓度的提高,油菜的Cs富集量也增大。当土壤中Cs浓度≤100 mg·kg~(-1)时,富集情况为茎部叶片根系;当100 mg·kg~(-1)土壤中Cs浓度≤600mg·kg~(-1)时,富集情况为叶片茎部根系,表明油菜具有良好的Cs转运能力和富集能力,其在Cs污染土壤修复方面具有一定的应用潜能。     

Mn、Cd单一及其复合胁迫对伊乐藻生长及生理生化的影响

以不同浓度Mn2+、Cd2+单一及其复合胁迫处理7 d的伊乐藻为实验材料,研究了Mn2+、Cd2+单一及其复合处理对伊乐藻叶片叶绿素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O-2·)含量以及抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)]活性的影响。结果表明,低浓度的Mn2+(≤1 mg·L-1)能够促进叶绿素和可溶性蛋白的合成,刺激MDA、H2O2、O-2·的生成,抗氧化酶活性也逐步上升;高浓度时,叶绿素和可溶性蛋白含量开始减少,MDA、H2O2、O-2·含量仍继续上升,伊乐藻叶片内酶活性机制受到不同程度的抑制,SOD继续上升,POD、CAT开始下降。Cd2+胁迫下,叶绿素和可溶性蛋白的含量随着浓度的增加而降低,呈明显的剂量-效应关系,MDA、H2O2、O-2·含量均显著增加,抗氧化酶活性均随着Cd2+浓度呈先上升后下降的趋势,Cd2+浓度0.01 mg·L-1时CAT活性达到最大,1 mg·L-1时SOD、POD活性达到最大。Cd2+对植物生理生化的影响较Mn2+大,伊乐藻对Cd2+污染的抵御能力较差。高浓度重金属胁迫时,SOD起主要的保护作用,POD和CAT的保护作用相对降低。Mn2+和Cd2+复合胁迫较单一胁迫对伊乐藻的影响大,Mn2+含量较高时表现为协同作用。     

镉胁迫对黄菖蒲幼苗生理特性的影响研究

采用水培法对镉(Cd)胁迫下黄菖蒲幼苗叶片细胞膜损伤及丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量变化特点进行了研究。结果显示,在10 mg/L相对低浓度Cd处理下,幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b含量呈先升后降趋势,叶绿素a/b比值则持续升高;叶细胞相对电导率、MDA含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量与对照持平或略高于对照。在120 mg/L相对高浓度Cd处理下,叶绿素a和叶绿素b含量及叶绿素a/b比值均呈先升后降趋势;叶细胞相对电导率、MDA含量及脯氨酸含量与对照比,于处理后7 d出现大幅度升高,而可溶性糖含量于7 d达到最高值后下降。     

香樟黄化主要生理指标变化规律研究

试验以校园内发生不同黄化程度的香樟树叶片为测定材料,对叶片的叶绿素含量、可溶性糖含量、POD(过氧化物酶)活性、可溶性蛋白含量等4项生理指标进行了分析和测定。结果表明,叶片中叶绿素含量和POD活性随着香樟叶片黄化程度的加剧呈下降趋势;可溶性糖和可溶性蛋白含量随着香樟叶片黄化加剧而呈上升趋势。香樟黄化程度与叶绿素含量呈正相关关系,因此可以作为香樟黄化判断的依据。     

高温胁迫下2,4-表油菜素内酯对西葫芦幼苗生理及光合特性的影响

研究了高温胁迫下不同质量浓度的2,4-表油菜素内酯(EBR)处理对西葫芦幼苗生长、叶片抗氧化酶活性和光合作用的影响。结果表明,0.5~1.0 mg·L~(-1) EBR处理能有效缓解西葫芦幼苗在高温胁迫下受到的伤害,显著提高叶绿素含量,提高叶片抗氧化酶活性、脯氨酸和可溶性蛋白含量、净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs);降低了丙二醛(MDA)含量,蒸腾速率(Tr),但是对胞间CO_2浓度(Ci)影响不大。0.5 mg·L~(-1)的外源EBR有利于西葫芦幼苗在高温胁迫下抗氧化酶活性的维持和对光能的捕获与转换,并促进其生长。     

铅胁迫对紫穗槐光合作用及生理生化特征的影响

以紫穗槐幼苗为材料,通过盆栽试验,研究不同浓度（0、100、300、600 mg·kg^-1）铅（Pb）胁迫条件下,紫穗槐叶片中的丙二醛（MDA）含量、抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性等生理指标和光合作用参数以及叶绿素荧光参数对 Pb 胁迫的响应。结果表明：紫穗槐叶片中 MDA 含量和电解质外渗率随着 Pb 胁迫程度的增加呈升高趋势,Pb 胁迫提高了紫穗槐叶片中抗氧化酶 SOD、POD 的活性;100 mg·kg^-1 Pb 胁迫处理下,紫穗槐净光合速率（Pn）显著高于对照组;Pb 胁迫浓度达到 300 mg·kg^-1 时,紫穗槐抗氧化酶活性、相对叶绿素含量（SPAD 值）显著升高;600 mg·kg^-1 Pb 胁迫下 CAT 活性开始有所降低,光合作用降低主要受非气孔限制因素的影响,对紫穗槐叶绿素荧光特性未造成严重损伤。说明紫穗槐对环境中 Pb（600 mg·kg^-1）污染的耐受能力较强。     

马缨丹对铜的生理响应及亚细胞分布特征

通过盆栽试验,分析了不同浓度铜处理下马缨丹(Lantana camara L.)的生物量、抗氧化酶活性及其对铜的吸收、转运和亚细胞分布。结果表明:低于600 mg·kg-1的铜处理下,马缨丹根、茎、叶的生物量分别较对照增加了6%~23%、4%~29%、6%~19%;而高于此浓度时,根系生物量无显著降低,但茎和叶的生物量分别较对照下降了26%~39%和19%~37%。铜处理下,其体内铜含量仅为12.45~59.17 mg·kg-1,且根系中铜含量均高于地上部,根系抑制了铜的吸收和转运;亚细胞分布研究表明,铜主要固定于根的可溶性部分(37%~64%)和茎、叶的细胞壁(40%~43%、29%~38%),具有保护细胞器的分布特征。此外,低于600 mg·kg-1的铜处理下,其根系和叶片中SOD、CAT、APX的活性显著高于对照,植株能够缓解低于600 mg·kg-1铜处理诱导的氧化胁迫;而高于此浓度时,叶片中POD、CAT、APX活性显著下降,抗氧化能力减弱,叶片受到氧化胁迫伤害,但根系受到的影响较小。因此,马缨丹是一种铜耐性植物,且根部的耐性强于地上部,其主要耐性机制是根系对铜的限制、可溶性部分和细胞壁对铜的固定及抗氧化酶对活性氧物质的清除。     

冬季农田杂草荠菜对铅的生理响应及积累特性研究

为寻找新的铅超富集植物以弥补目前国内铅超富集植物的不足,通过盆栽试验,研究了荠菜[Capsella bursa-pastoris(L.)Medic]在不同铅浓度(0、200、400、600、800、1000、1200、1400、1600 mg·kg~(-1))处理下的生长、生理及对铅的积累特性。结果表明,在所有铅处理条件下,荠菜均能正常生长,且未出现任何中毒症状。荠菜的株高、根长、叶长、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)、地上部与根系生物量均随土壤铅浓度的增加呈现先升高后降低的趋势,且几乎所有铅处理组的生长状况明显优于对照组。荠菜的地上部铅含量和铅积累量、根系铅含量和铅积累量、植株铅积累总量、富集系数、转运系数则随土壤铅浓度的增加而升高。在土壤铅浓度为1000 mg·kg~(-1)时,荠菜地上部、根系的铅含量分别为1 036.14、1 201.37 mg·kg~(-1),超过铅超富集植物临界值(1000 mg·kg~(-1))。地上部富集系数在土壤铅浓度高于600 mg·kg~(-1)时超过1,但转运系数均小于1。同时,荠菜的抗氧化酶活性(SOD、CAT)随土壤铅浓度的增加而升高,丙二醛(MDA)含量和活性氧自由基(H_2O_2、O_2~-)含量则处于较为稳定状态。因此,荠菜不仅有较强的铅富集能力与稳定的转运能力,而且具有较强的耐铅性,可作为一种新的铅富集植物应用于铅污染土壤修复。     

硫对镉胁迫下小白菜镉富集、光合速率等生理特性的影响

以小白菜品种"七宝青"为材料,采用盆栽试验,研究外施硫(50 mg·kg^-1)对不同镉(Cd)处理水平(0、5、25、50、100 mg·kg^-1>)下小白菜生长、Cd吸收转运、光合特性及渗透调节物质含量的影响。结果显示,与单一Cd处理相比,5.25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫显著促进了小白菜的生长,其株高分别增加了11.14%和21.16%,地上部干重分别增加了22.55%和19.90%,根部干重分别增加了27.83%和20.29%,叶绿素含量分别增加了11.81%和15.13%。外施硫降低了小白菜Cd的转运系数(TF)和地上部生物富集系数(BCF),提高了根部BCF。25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫小白菜地上部Cd含量显著降低了24.82%,根部Cd含量显著增加了23.94%,TF值最小。5.25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫能够明显缓解Cd胁迫对小白菜叶片光合作用的抑制,其净光合速率(Pn)分别增加了13.15%和15.22%,气孔导度(Gs)分别增加了13.81%和15.42%。25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施硫小白菜叶片可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸及抗坏血酸含量分别增加了20.82%、23.34%、26.79%和25.72%。研究结果表明,在25 mg·kg^-1 Cd处理水平下,外施50 mg·kg^-1硫显著减少了Cd从根部向地上部转移,降低小白菜地上部Cd含量,提高Cd胁迫下小白菜叶片的光合强度以及渗透调节物质的含量,对小白菜Cd毒害的缓解效应最为显著。     

阿特拉津胁迫对菖蒲的生理毒性效应

为明确阿特拉津对菖蒲的毒性效应,本文通过水培实验研究了阿特拉津浓度和培养时间在抑菌和不抑菌条件下对菖蒲叶绿素含量、叶绿素a/b值、丙二醛含量(MDA)、抗氧化酶(SOD和POD)活性和最大光能转化效率的影响。结果表明:不抑菌条件下,叶绿素a和叶绿素总量随处理浓度的增加和培养时间的延长逐渐降低,叶绿素a/b值无显著变化;MDA含量随着培养时间延长呈现先升高后降低的趋势,至培养第5周,≤2 mg·L~(-1)处理的MDA含量恢复至对照水平;SOD和POD活性随培养时间延长和处理浓度增加均无显著变化;最大光能转化效率(Fv/Fm)随处理浓度的增加而降低,0.5 mg·L~(-1)处理与对照无显著差异,≥1 mg·L~(-1)处理培养1~4周显著低于对照,第5周时恢复至对照水平。抑菌条件下,培养第1周叶绿素含量和Fv/Fm均显著低于不抑菌处理,培养4~5周时,≥1 mg·L~(-1)处理Fv/Fm亦显著低于不抑菌处理;整个试验期间≥2 mg·L~(-1)处理Fv/Fm均显著低于对照水平。可见,菖蒲对阿特拉津胁迫具有较好的耐受能力,水培系统中的微生物可在一定程度上减轻阿特拉津胁迫对菖蒲的毒性效应。     

卡马西平对小球藻生长的影响和氧化损伤

为了考察药品及个人护理品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)对水生生物及生态环境的影响,以典型的PPCPs化合物卡马西平(Carbamazepine,CBZ)为目标化合物,研究其对普通小球藻(Chlorella)的生长、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase,SOD)活性、过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量的影响。结果表明,CBZ对小球藻的96 h半最大效应浓度(EC_(50))为154.42 mg·L~(-1),对小球藻具有一定的毒性作用,能抑制小球藻的生长。CBZ影响小球藻的叶绿素含量,低浓度(0.1 mg·L~(-1))的CBZ对小球藻的叶绿素a和b的含量有抑制作用,使其分别降低到2.16 mg·L~(-1)和0.38 mg·L~(-1),随着CBZ浓度的升高,抑制作用逐渐减弱;小球藻SOD的活性随CBZ浓度的升高表现出先激活后抑制的状态,CAT活性表现出中低浓度激活的状态;CBZ对MDA含量的影响较弱,处理组含量在2.06~2.32 nmol·g~(-1)范围之间,略高于对照组。由冗余分析(RDA)可知,CBZ对小球藻CAT、SOD活性和叶绿素a含量的影响更显著。     

芦苇对阿特拉津胁迫的生理响应及其与耐受性的关系

为揭示阿特拉津胁迫下芦苇的生理响应规律及其与芦苇耐受性的关系,通过水培实验研究了阿特拉津对芦苇叶绿素含量、抗氧化酶(SOD和POD)活性和叶绿素荧光参数的影响,并以植物相对生长率为耐受性指标,利用逐步回归法分析了各生理指标与耐受性的关系。结果表明:≤8 mg·L~(-1)阿特拉津胁迫1周,芦苇虽可正常存活,但相对生长率受到显著抑制;胁迫2周时,生长停止;叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)随处理浓度的增加而降低。POD活性胁迫1周时显著增强,胁迫2周时最低和最高浓度处理(0.5、8 mg·L~(-1))较1周时有所下降,与对照无显著差异;而SOD活性随处理浓度增加无显著变化。随处理浓度的增加,F_v/F_m和F_v/F_0显著降低,qN显著增加,而胁迫2周较1周时qN显著下降。研究表明,芦苇对阿特拉津比较敏感,但在短期内(1周)表现一定的耐受性,主要是通过增强非光化学淬灭能力来保护叶绿体,从而保持一定浓度的叶绿素来维持光合作用的物质基础,抵抗来自阿特拉津的胁迫。     

重金属铅镉胁迫对芋生长发育和产量的影响

采用盆栽试验研究了0（对照）,500、1 000、1 500、2 000 mg·kg^-1和2 500 mg·kg^-1 6个浓度的铅（Pb）与0（对照）、0.5、1.0、1.5、2.0 mg·kg^-1和2.5 mg·kg^-1 6个浓度的镉（Cd）溶液分别处理土壤对芋生长发育和产量的影响。结果表明,Pb胁迫抑制芋植株的生长,株高最大低于对照25.3%,对芋叶长、叶宽的影响不显著;而Cd浓度在1.0 mg·kg^-1以上显著促进了植株的生长,株高最大高于对照42.1%,最大叶长高于对照60.1%,最大叶宽高于对照60.9%。在1 000 mg·kg^-1和1 500 mg·kg^-1 Pb胁迫下,叶绿素含量显著高于对照,浓度大于1.0 mg·kg^-1时Cd胁迫显著高于对照;Pb胁迫MDA含量同比对照显著增加,最大增加了60.8%,Cd胁迫仅在1.0 mg·kg^-1显著高于对照45.4%。Pb胁迫可溶性糖含量先升后降,1 000 mg·kg^-1时显著高于对照40.6%,Cd胁迫时呈上升趋势,最大高于对照33.5%;Pb胁迫可溶性蛋白呈上升趋势,最大高于对照144.0%,Cd胁迫时先上升后下降,1.5 mg·kg^-1时显著高于对照37.0%;Pb、Cd胁迫均使SOD活性下降,最大下降幅度分别为37.8%和60.0%,使POD和CAT活性增强,POD最大增强幅度分别为119%和78.7%,CAT最大增强幅度分别为298.5%和65.5%。Pb或Cd胁迫均导致芋产量明显下降,最大下降分别为53.6%和56.5%。