镉胁迫对芹菜生理特性及细胞超微结构的影响

采用水培试验,研究不同浓度镉(Cd)胁迫下Cd在芹菜不同器官组织中的积累及对芹菜生理生化指标、细胞超微结构的影响。结果表明,Cd浓度为40 mg/L时,芹菜叶、茎、根中的Cd含量相对最高,分别为16.36、65.78、213.06 mg/L;Cd浓度为10 mg/L时,芹菜对Cd的富集和转运能力相对最强,富集系数、转运系数分别为5.83、0.62,同时,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量处于最高水平;Cd胁迫导致芹菜叶片细胞壁内侧模糊,轮廓不饱满,淀粉颗粒增大、变多,叶绿体出现肿胀,且基粒类囊体呈波浪状,并处于解离状态,而根尖细胞的细胞基质变稀,液泡数量明显增多,细胞核仁消失,染色质外溢,线粒体出现肿胀;Cd胁迫浓度分别为5、10、20、40 mg/L时,芹菜叶组织中的可溶性蛋白含量分别为清水处理(CK)的98.73%、96.55%、91.28%、86.16%,而根中的蛋白含量分别为对照的99.74%、109.98%、132.76%、157.18%;随Cd胁迫浓度的增大,芹菜的根系活力逐渐降低,与CK相比分别显著下降15.33%、57.72%、58.69%、70.59%(P0.05)。     

镉胁迫下芹菜生理响应的傅里叶变换红外光谱研究

镉是一种毒性较强、水溶性大的重金属元素,一旦进入环境就会通过食物链危害人体健康。芹菜作为大众蔬菜,在我国具有较广泛的种植面积,其对镉具有一定的富集能力。现以芹菜为试验对象,采用傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同镉浓度(0、5、10、20、40mg/L)处理下根、茎和叶化学组分的生理变化。结果表明:根、茎组织在3 410、1 635、1 389、1 065cm-1处特征峰A/A2 931值基本呈现先降后升最后又降的变化趋势;反映出低浓度Cd2+胁迫对根、茎的生理过程几乎无影响;中浓度的Cd2+可能促进根、茎合成、分泌和运输有机物(碳水化合物、氨基酸、蛋白质、糖类),而高浓度的Cd2+则会抑制有机物的分泌和运输,同时导致根、茎组织细胞壁的果胶甲基化程度升高,根、茎细胞内脂肪族酮类化合物过氧化物产物减少。在叶组织中A/A2 931值则呈现逐步升高的趋势,表明芹菜叶对Cd2+的抗逆性会随着Cd2+浓度的增大而增强。以上结果表明,FTIR法可用于植物对重金属胁迫适应过程的生理学研究。     

外源胡敏酸对土壤有机质组分变化的影响及其与茶树铅有效性的关系

盆栽试验分析了胡敏酸输入土壤6个月后茶树根际和非根际土壤有机质SOM及其组分,包括水溶性物质WSS、富啡酸FA、胡敏酸HA以及土壤微生物生物量SMB的变化,并对不同土壤有机质组分碳含量和茶树不同组织铅含量作了相关性分析。外源胡敏酸设置3个浓度水平（0、300、600 mg kg-1）,铅设置2个浓度水平（0、300 mg kg-1）,试验共有6个处理。茶苗置于温室培养,6个月后分新叶、老叶、新茎、老茎、根收获。结果表明：根际并非总是富含有机质,未加铅处理根际SOM含量低于非根际;而加铅处理根际SOM含量高于非根际。HA加入土壤能够显著增加根际和非根际SOM和SMB的含量,但是加铅处理和不加铅处理增加幅度不同。高浓度HA显著增加了根际FA的含量,可能是HA部分裂解所致。非根际有机质各组分与茶树铅含量无显著相关关系;根际SOM、HA和茶树不同组织铅含量没有显著相关关系。根际WSS、FA与茶树嫩叶、老叶、嫩茎、老茎以及根部铅含量均存在显著或极显著正相关关系;而根际SMB与茶树各个组织铅含量存在显著负相关关系。总之,胡敏酸施入土壤改变了土壤有机质及其各个组分的含量,而根际某些土壤有机质组分的改变又显著影响了茶树不同组织铅的吸收和分布。