EDDS对Cd胁迫下三叶鬼针草生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响

为探讨乙二胺二琥珀酸(EDDS)对镉(Cd)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)生长和抗氧化酶系统及Cd积累的影响,采用盆栽实验,研究了40 mg·kg~(-1)Cd胁迫下,施加0(CK)、0.5、1.5、2.5 mmol·L~(-1)和5.0 mmol·L~(-1)EDDS后三叶鬼针草生长和抗氧化酶活性及Cd积累的变化。结果表明:施加0.5 mmol·L~(-1)和1.5 mmol·L~(-1)的EDDS利于三叶鬼针草幼苗的生长,株高、根长、地上部鲜干重和地下部鲜干重均显著增加;施加0.5、1.5 mmol·L~(-1)和2.5 mmol·L~(-1)EDDS使地下部(根)和地上部(茎和叶混合)组织中Cd含量均显著大于CK,且在1.5 mmol·L~(-1)时Cd积累量达到最大(分别为31.954 mg·kg~(-1)和109.454 mg·kg~(-1)),富集系数和转运系数也达到最大(分别为3.521和3.426);随施加EDDS浓度的升高,植物地下部和地上部组织中过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现先增强后降低或持续增强的趋势,说明抗氧化酶系统被启动,以清除胁迫过程中积累的活性氧(ROS),缓解胁迫对植物造成的膜脂过氧化损伤。因此,施加适宜浓度的EDDS可促进三叶鬼针草幼苗的生长,增加三叶鬼针草对Cd的吸收和富集能力,有利于Cd污染土壤的修复,综合考虑螯合剂的成本以及对土壤造成的二次污染,宜选用EDDS的浓度为1.5 mmol·L~(-1)。     

外源一氧化氮对铬胁迫下娃娃菜种子萌发及幼苗生理特性的影响

[目的]本研究为建立新的抗铬(Cr)调控方法提供理论依据。[方法]对Cr(K_2Cr_2O_7,50μmol·L~(-1))胁迫下的娃娃菜(Brassica pekinensis)种子和幼苗施加不同浓度(0、50、100、200、500、1000μmol·L~(-1))的外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP),统计种子萌发及幼苗生长状况,测定相关生理生化指标。[结果]Cr胁迫抑制娃娃菜种子的萌发和幼苗的生长,幼苗叶片叶绿素(Chl)含量显著降低,光合作用减弱,丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)显著上升,幼苗叶片膜脂过氧化加速,超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化氢酶(CAT)酶活性增强,脯氨酸(Pro)含量降低。施加不同浓度的SNP能提高Cr胁迫下娃娃菜种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,增加Chl含量,增强光合作用,促进幼苗生长,降低MDA含量和REC,增强SOD和CAT活性,增加Pro含量,缓解了膜脂过氧化对幼苗的损伤。[结论]外源NO能够通过增加渗透调节物和提高抗氧化酶活性,来减小Cr对娃娃菜幼苗膜系统的损伤,提高娃娃菜对Cr胁迫的抗性,其中200μmol·L~(-1)的SNP缓解Cr对娃娃菜胁迫作用的效果最佳。     

科尔沁地区植被净初级生产力时空动态特征

植被净初级生产力(NPP)是碳收支平衡和气候变化的核心内容之一。本研究基于NPP、气象(气温和降水)和植被类型数据,采用趋势分析、偏相关和回归分析法对2000-2010年科尔沁地区NPP时空格局演变及其气象因子进行分析。结果表明,2000-2010年科尔沁地区植被NPP年均值为121.32 g·(m~2·a)~(-1),增加速率为0.53g·(m~2·a)~(-1),呈增加趋势的面积占总区域的48.77%,其中NPP增加的区域主要集中在科尔沁区[7.46g·(m~2·a)~(-1)]、库伦旗[5.09g·(m~2·a)~(-1)]等地,减少区域主要集中在巴林左旗[-4.64g·(m~2·a)~(-1)]、巴林右旗[-3.53g·(m~2·a)~(-1)]等县域。不同植被的固碳能力存在差异,其中阔叶林最强,栽培植被次之,灌丛最弱。植被NPP受降水量的影响高于气温,降水和气温协同作用的解释率高于单一因子,分别可解释草甸、阔叶林、草原、栽培植被和灌丛的94.70%、87.50%、85.80%、85.30%和76.30%。因此,降水和气温的协同作用对NPP变化的影响不容忽视。     

硝普钠对铅胁迫娃娃菜种子萌发及其 幼苗生理特性的影响

[目的]研究外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对铅(Pb)胁迫娃娃菜种子萌发及其幼苗生理特性的影响,为探索Pb毒害娃娃菜的缓解途径提供科学依据.[方法]分别对Pb胁迫[500.0 mg/L Pb(NO3)2]娃娃菜种子及其幼苗施加不同浓度(50.0、100.0、200.0、500.0和1000.0μmol/L)的SNP溶液,观察各处理种子萌发及其幼苗生长状况,测定分析幼苗的相对电导率(REC)和叶绿素、丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)含量及超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性等指标.[结果]在Pb胁迫下,娃娃菜种子的发芽率、发芽势和发芽指数降低,幼苗鲜、干重和叶绿素含量减少,抗氧化酶活性升高,REC提高,MDA含量增加.适宜浓度的SNP处理能提高Pb胁迫娃娃菜种子的萌发效果;100.0μmol/L SNP可显著提高幼苗的CAT活性(P<0.05,下同),明显提高SOD活性,显著减缓叶片REC升高;200.0μmol/L SNP处理可显著增加Pb胁迫娃娃菜幼苗的叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)含量,使根和芽的鲜、干重显著增加,显著减缓MDA含量增加;50.0μmol/L SNP处理能显著增强幼苗的SOD活性和促进Pro合成.[结论]低浓度(50.0~200.0μmol/L)外源SNP能通过增强娃娃菜的抗氧化酶活性和促进渗透调节物质生成以减轻膜脂过氧化作用,使娃娃菜的生理代谢趋于稳定,从而提高娃娃菜的耐Pb胁迫能力.