重金属Cu2+、Cd2+和Pb2+对8种禾草种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同浓度Cu²⁺（200、300、400和500 mg·L^-1）、Cd²⁺（1、50、150和200 mg·L^-1）、Pb²⁺（500、1 000、1 500和2 000 mg·L^-1）对8种禾本科牧草种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：重金属离子胁迫对禾本科植物种子的发芽和幼苗生长的影响因植物种类及重金属离子不同而有差异。随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺浓度的增大,8种禾本科草种的相对发芽率、相对发芽指数和相对活力指数均呈不同程度的下降。供试不同浓度的Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺对8种植物幼苗生长均有抑制作用,高浓度胁迫下会出现“无根苗”。通过采用性状相对值对本试验进行隶属函数值综合评价,8种禾本科植物耐Cu²⁺的强弱顺序为：玉米 > 高丹草 > 燕麦 > 黑麦 > 无芒雀麦 > 黑麦草 > 垂穗披碱草 > 高羊茅,耐Cd²⁺的强弱顺序为：高丹草 > 黑麦 > 玉米 > 燕麦 > 无芒雀麦 > 垂穗披碱草 > 黑麦草 > 高羊茅,耐Pb²⁺的强弱顺序为：高丹草 > 燕麦 > 玉米 > 黑麦 > 无芒雀麦 > 垂穗披碱草 > 黑麦草 > 高羊茅。     

NaCl胁迫下盐生草在不同重金属处理下的萌发特性分析

本研究首次以盐生草（Halogeton glomeratus）为材料,模拟盐胁迫（100 mmol·L^-1 NaCl）环境,探讨不同浓度重金属Cu²⁺,Zn²⁺,Ni²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺处理对其萌发特性的影响。结果表明：随处理浓度的升高,发芽率和发芽势均表现为先升高后下降趋势,表明低浓度重金属离子可促进植物的萌发,幼苗鲜重、干重、株高均呈现逐渐下降趋势。测定离子含量得出,Cd²⁺和Pb²⁺离子含量随着胁迫加重呈先升高后下降的趋势,Cu²⁺,Zn²⁺和Ni²⁺离子含量逐渐增加。测定根系活力发现,Cu²⁺,Zn²⁺根系活力随浓度的升高呈先上升后下降趋势,Ni²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺根系活力逐渐降低。综合聚类及主成分分析得出：盐生草耐Cu²⁺,Zn²⁺,Ni²⁺,Cd²⁺,Pb²⁺的临界浓度分别为：1.00 mmol·L^-1,10.00 mmol·L^-1,0.30 mmol·L^-1,0.20 mmol·L^-1和0.50 mmol·L^-1,在胁迫浓度达临界值时贡献率最大的指标分别为：萌发指标、干重、发芽势、干重和发芽势。     

不同狼尾草幼苗对镉胁迫的响应

采用温室盆栽试验,对4份野生狼尾草(Pennisetum alopecuroides)材料进行不同浓度镉(Cd)(0,10,20,50,100,200 mg·kg^-1)胁迫处理,通过对苗期生长指标、抗氧化酶(SOD,POD,CAT)活性、地上部与根的Cd²⁺积累量等指标的测定与分析,对4份材料的耐Cd性与Cd富集能力进行研究.结果表明:随着Cd²⁺浓度的升高,4份材料的存活率呈现逐渐降低的趋势,而株高、分蘖数、地上与地下生物量与对照相比无显著变化,SOD与CAT活性均呈现逐渐升高的趋势,POD活性则呈现无规律的波动性变化,材料P4耐Cd性最强.当Cd²⁺浓度为200 mg·kg^-1时,材料P1对Cd的吸收富集能力最强,在Cd污染土壤的修复上具有较好利用前景.     

镉胁迫对3种柱花草生长及植株镉积累和分配的影响

利用不同浓度镉离子(Cd²⁺)溶液对3个柱花草(Stylosanthes spp.)品种进行不同程度的胁迫处理,以研究Cd²⁺胁迫对柱花草生长、镉积累及其分配的影响。结果表明:随着Cd²⁺浓度的增加,3种柱花草生长均受到抑制,Cd²⁺胁迫对西卡柱花草(Stylosanthes scabra cv.Seca)株高、分枝数、地上部和地下部生物量影响最大,其次是TPRC2001-1柱花草(Stylosanthes guianensis.TPRC2001-1),而热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan2)影响最小;在Cd²⁺胁迫下3种柱花草地上部和地下部Cd²⁺含量均显著增加,TPRC2001-1柱花草体内含Cd²⁺量较热研2号柱花草和西卡柱花草大;地上部富集系数随Cd²⁺浓度增加呈下降趋势,且在低Cd²⁺浓度(≤1 mg·kg^-1)下更易富集Cd²⁺;Cd²⁺转运系数呈现先上升后下降。     

铜、镉、铅对7种豆科牧草种子萌发和幼苗生长的影响

以蒸馏水为对照,研究了重金属铜、镉、铅离子对7种豆科植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺浓度的增大,毛苕子(Vicia villosa)、红三叶(Trifolium pratense)、苜蓿(Medicago varia)、小冠花(Coronilla varia)、扁蓿豆(Medicago ruthenica)和百脉根(Lotus corniculatus)种子的发芽率、发芽指数、幼苗的根长和芽长均呈不同程度的降低趋势;但毛苕子的降低趋势相对较缓。经300 mg·L^-1的Cu²⁺处理后,红豆草种子发芽率显著高于对照(P <0.05),在200,300和400 mg·L^-1浓度的Cu²⁺下红豆草种子的发芽指数均显著高于对照;经150 mg·L^-1的Cd²⁺浓度处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照;在500和1000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理下红豆草种子的发芽指数显著高于对照和2000 mg·L^-1 的Pb²⁺处理(P <0.05)。随着Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺离子浓度的增大,红豆草种子萌发后形成的幼苗的根长和芽长都呈降低趋势。采用模糊数学隶属函数法,对供试7种豆科植物种子相对发芽率、相对发芽指数、相对芽长和相对根长进行隶属函数值计算,得出种子萌发期耐重金属胁迫的隶属函数总平均值,耐Cu²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >苜蓿 >扁蓿豆 >小冠花;耐Cd²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >红三叶 >百脉根 >扁蓿豆 >苜蓿 >小冠花;耐Pb²⁺的强弱顺序为:红豆草 >毛苕子 >扁蓿豆 >红三叶 >小冠花 >苜蓿 >百脉根。综合分析,红豆草和毛苕子种子在萌发期对重金属Cu²⁺,Cd²⁺和Pb²⁺的耐性较好。     

外源2,4-表油菜素内酯对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响

为探明外源油菜素内酯（Brassinosteroids,BRs）对盐胁迫下燕麦（Avena sativa L.）种子萌发的调控机理,本试验以‘加燕2号’和‘青引2号’燕麦为材料,在100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,采用不同浓度梯度（10^-5,10^-4,10^-3,0.01,0.10和1 μmol·L^-1）2,4-表油菜素内酯（2,4-Epibrassinolide,EBR）处理燕麦种子,研究外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和生理的影响。结果表明：100 mmol·L^-1 NaCl胁迫显著抑制了燕麦种子萌发和幼苗生长,降低了淀粉酶活性（P<0.05）,提高了蛋白水解酶活性（P<0.05）;100 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,添加外源EBR显著提高了燕麦种子的发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数,促进了燕麦幼苗和根系的生长,提高了根系活力和幼苗干重及燕麦种子萌发过程中的α-淀粉酶和β-淀粉酶活性,降低了蛋白水解酶活性,有效抑制了可溶性蛋白水解和游离氨基酸的积累;其中,添加0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR对NaCl胁迫下燕麦种子萌发和幼苗生长的促进效果最为明显。综上,本研究得出外源EBR能够明显缓解NaCl胁迫对燕麦种子萌发的抑制作用,且具有明显的浓度效应,以0.01 μmol·L^-1和0.10 μmol·L^-1外源EBR的处理效果最好。     

30份红三叶种质资源耐铜性综合评价

为评价红三叶种质耐铜能力强弱,筛选出优异种质材料,以30份国内外红三叶材料为对象,研究其萌发期和幼苗生长阶段Cu²⁺胁迫下的生长发育特性,并采用隶属函数法对红三叶耐铜性进行综合评价。结果表明：随着Cu²⁺胁迫浓度的增加,红三叶发芽率逐渐降低,胚根变短,变粗;胚根在Cu²⁺浓度为0.5 mmol·L^-1下长度为对照的40%~69%,在Cu²⁺浓度为8.0 mmol·L^-1时停止生长,而发芽率在Cu²⁺浓度为8.0 mmol·L^-1时为对照的61%~93%,相对于发芽率,胚根对Cu²⁺胁迫更为敏感。红三叶幼苗能够耐受20 mmol·L^-1的Cu²⁺胁迫,但其地上生物量、地下生物量、根总长度、根尖数以及根体积均显著降低。不同浓度间红三叶各性状差异显著（P<0.05）,且萌发期（0.5 mmol·L^-1）和苗期（20 mmol·L^-1）不同红三叶材料间同一性状亦存在显著差异性（P<0.05）;胚根长度与胚根直径、地上生物量与地下生物量、地下生物量与根冠比、根总长度和根尖数等性状之间具有显著相关性（P<0.01）;依据最小二乘法原理,建立了以胚根长度、幼苗存活率、地下生物量和根总长度4个关键指标为因子的预测模型,其预测值与综合评价值显著相关（R²=0.977）。综合评价结果表明,材料CF022167、CF022178及CF022232具有较高的铜胁迫耐受性,可作为红三叶耐铜性新品种选育的基础材料或在生产中直接利用。     

不同生育期狼尾草属牧草对土壤镉胁迫的生理响应

试验采用盆栽的方法研究不同浓度（0,5,25,50,75,100 mg·kg^-1）重金属镉（Cd）胁迫对美洲狼尾草（Pennisetum amcrieanum）、杂交狼尾草（P. americanum×P. purpureum）3个生育期（幼苗期、分蘖期、抽穗期）生理特性影响。结果表明：随着Cd²⁺浓度增加两种狼尾草叶片可溶性糖含量、细胞膜透性及脯氨酸含量呈递增趋势,叶绿素含量则逐渐降低。两种狼尾草在高浓度Cd²⁺处理下（100 mg·kg^-1）与对照（0 mg·kg^-1）相比各指标均有显著性差异（P<0.05）;随着生育期的延长,叶绿素含量逐渐升高;细胞膜透性递增幅度较大;而脯氨酸含量逐渐递减,其中杂交狼尾草的递减幅度较美洲狼尾草大;分蘖期Cd²⁺浓度为75,100 mg·kg^-1时可溶性糖含量与其他Cd²⁺浓度处理之间呈显著性差异。随着镉浓度的增加和生育期的延长,两种狼尾草的抗性反应更强烈,其中美洲狼尾草反应强于杂交狼尾草。     

盐旱交互对燕麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

为揭示燕麦对岩溶生境即钙盐、干旱环境的适应机制,采用聚乙二醇(PEG-6000)设置0(CK)、-0.2、-0.4、-0.6、-0.8、-1.2 MPa模拟岩溶山区不同干旱环境,以氯化钙(CaCl₂)设置0(CK)、50、100、150、200 mmol·L^-1为外源钙离子浓度,模拟岩溶地区土壤钙环境,研究单一胁迫及交互胁迫对燕麦种子的萌发特征和幼苗生理特性的影响。结果表明,中低浓度的单一胁迫及交互胁迫均有利于促进燕麦种子萌发和增强幼苗超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶以及谷胱甘肽的活性,尤其在100 mmol·L^-1 CaCl₂+-0.6 MPa PEG交互胁迫下的发芽率较对照(CK)显著提高42.17%;双因素方差分析结果验证了盐旱交互胁迫比单一胁迫对燕麦的影响更为显著(P<0.05),通过隶属函数综合评价可知燕麦耐受性强弱为:交互胁迫>单一PEG胁迫>单一CaCl₂胁迫,且燕麦受CaCl₂胁迫的临界梯度为100 mmol·L^-1,PEG胁迫的临界梯度为-0.6 MPa,交互胁迫的临界梯度为100 mmol·L^-1 CaCl₂+-0.6 MPa PEG。上述结果说明,在岩溶山区的中低浓度盐旱交互区域种植燕麦能够更好地促进种子萌发和幼苗生长。本研究为燕麦在岩溶地区的引种栽培及抗逆育种研究提供了理论参考依据。     

盐胁迫对石竹种子萌发和幼苗生长的影响

通过对不同浓度盐胁迫下石竹种子萌发特性、幼苗生长和生理特性等指标的测定，研究盐胁迫对石竹种子萌发、幼苗生长的影响。结果表明：50 mmol·L^-1盐胁迫对石竹种子萌发无显著影响，100、150、200和250 mmol·L^-1盐胁迫显著抑制石竹种子发芽，且浓度增加抑制作用变强。50、100和150 mmol·L^-1盐胁迫对植株幼苗茎粗有显著促进作用，200 mmol·L^-1盐胁迫对茎粗影响不显著，250 mmol·L^-1盐胁迫显著抑制茎粗生长；叶长、叶宽、根长和单株干重在50 mmol·L^-1盐胁迫下正常生长，在其余胁迫处理下被显著抑制。幼苗游离脯氨酸、可溶性蛋白和丙二醛的含量随盐胁迫浓度的增加而升高，可溶性糖含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性随盐胁迫浓度的增加呈先升高后下降的趋势，可溶性糖含量在100 mmol·L^-1盐胁迫下含量达到最高，过氧化物酶和过氧化氢酶活性在150 mmol·L^-1盐胁迫下活性最大，盐胁迫显著抑制超氧化物歧化酶活性。石竹有一定的抗盐胁迫能力，可在50 mmol·L^-1盐胁迫下正常萌发生长，高浓度盐胁迫下石竹种子萌发和幼苗生长受到抑制。     

不同重金属胁迫对盐生草种子萌发特性的影响

以盐生植物盐生草为材料,研究不同重金属胁迫下其种子萌发特性,探讨盐生草种子萌发期对不同重金属的耐受程度,旨在为盐生草对重金属污染土壤修复提供理论依据。以5种主要土壤重金属污染物(Cu、Zn、Ni、Cd、Pb)胁迫处理盐生草种子,对其发芽率、发芽势、株高、鲜重、干重、根系活力和离子含量进行测定,并对以上指标进行聚类分析和主成分分析。结果表明:在5种不同重金属胁迫下,低浓度处理对盐生草种子萌发影响较小,高浓度则产生抑制作用;但是其对幼苗生长指标的影响不同,其中,株高、鲜重和根系活力在低浓度Zn^2+、Pb^2+处理下与对照差异不显著,但在5.00 mmol·L^-1 Zn^2+和3.00 mmol·L^-1 Pb^2+胁迫下显著降低,以上指标均低于各重金属胁迫下对照的55%和52%;低浓度Cu^2+、Ni^2+、Cd^2+显著抑制盐生草幼苗的株高、鲜重和根系活力,且分别在3.00 mmol·L-1 Cu^2+和Ni^2+、0.20 mmol·L^-1 Cd^2+胁迫下降低最为显著,株高、鲜重和根系活力均低于各金属胁迫下对照的40%、46%和53%;组织内各金属离子含量随处理浓度的升高而增大,同时在5.00 mmol·L-1 Zn2+,3.00 mmol·L^-1 Pb^2+、Cu^2+、Ni^2+和0.20 mmol·L^-1 Cd2+胁迫下升高幅度最大。聚类分析结果显示,以3.00 mmol·L^-1 Zn^2+,1.00 mmol·L^-1 Pb^2+、Cu^2+、Ni^2+和0.10 mmol·L^-1 Cd^2+为结点,将各金属胁迫浓度聚为两类,并对上述结点下各指标进行主成分分析,发现在重金属Zn^2+、Pb^2+、Ni^2+胁迫下,发芽指标贡献率最大,Cu^2+、Cd^2+胁迫下,生物量指标贡献率最大。上述结果说明,在重金属Zn2+浓度低于3.00 mmol·L^-1,Cu^2+、Ni^2+和Pb2+浓度低于1.00 mmol·L^-1,Cd^2+浓度低于0.10 mmol·L^-1的处理环境下,其对盐生草种子萌发和幼苗生长的影响较小;发芽指标可首选为评价盐生草萌发期耐重金属Zn^2+、Pb^2+和Ni2+的重要参数,生物量可首选为评价盐生草萌发期耐重金属Cu2+和Cd2+的重要参数。     

外源ABA对镉胁迫下柳枝稷生理特性及镉吸收的影响

为探究外源脱落酸(Abscisic acid,ABA)缓解柳枝稷(Panicum virgatum)镉(Cd)毒害效应及可能产生的生理机制,本试验以2个柳枝稷品种'Alamo'与'Cave in Rock'为材料,在水培条件下,研究了外源1μmol·L-1 ABA预处理对20μmol·L-1镉(Cd2+)胁迫下柳枝稷幼...     

香根草叶片水提液对重金属胁迫下两种草坪草种子萌发的影响

为改善重金属胁迫下草坪草种子的萌发,采用室内水分发芽床试验,研究香根草叶片水提液对单一不同浓度重金属(锌、铜、镉)胁迫下高羊茅和多年生黑麦草种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,香根草叶片水提液对高羊茅和多年生黑麦草种子萌发无显著化感作用,但香根草叶片水提液相较对照(蒸馏水)显著提高了Cd2+(200mg/L)胁迫下多年...     

不同浓度NaCl胁迫对扁蓿豆苗期生长及生理指标的影响

采用盆栽法研究不同浓度NaCl（0, 50, 100, 150, 200, 250, 300 mmol·L^-1）胁迫对扁蓿豆（Melilotoides ruthenica）苗期生长及生理指标的影响。结果表明：相同胁迫天数下,随盐浓度的升高扁蓿豆株高、叶面积、茎粗均呈降低趋势,根冠比呈增大趋势。胁迫第14,21和28 d,150~300 mmol·L^-1浓度下株高显著低于对照（P<0.05）;300 mmol·L^-1浓度下,叶面积、茎粗均显著低于对照（P<0.05）,根冠比显著大于对照及其他各浓度处理（P<0.05）。即盐胁迫下,扁蓿豆各生长部位对盐敏感性不同。扁蓿豆叶绿素、丙二醛（MDA）、叶片相对水分含量和相对电导率在不同胁迫时期,不同盐浓度影响有差异。胁迫第14 d时200~300 mmol·L^-1浓度处理、胁迫第21 d和28 d时100~300 mmol·L^-1浓度处理均使扁蓿豆MDA含量显著高于对照（P<0.05）;胁迫第14 d时250~300 mmol·L^-1浓度处理、胁迫第21 d时200~300 mmol·L^-1浓度处理、胁迫第28 d时150~300 mmol·L^-1浓度处理均使其叶片相对水分含量显著低于对照和其他浓度处理（P<0.05）。可见,随着胁迫时间的延长,抑制扁蓿豆幼苗生长的临界盐浓度值在减小,即盐胁迫对扁蓿豆幼苗的抑制程度与盐浓度、胁迫时间成正比。     

60Co-γ辐射对三种盐碱胁迫下稗草种子萌发的影响

为确定有助于提升稗草种子耐盐性的⁶⁰Co-γ射线辐射剂量,对不同浓度NaCl、NaHCO₃和NaCl+NaHCO₃胁迫下种子发芽率的变化进行分析,确定了3种盐碱的半致死浓度,同时对不同剂量辐射处理的种子进行3种盐碱胁迫处理,比较辐射种子在3种盐碱胁迫下种子萌发和芽苗生长的影响。结果表明,3种盐碱胁迫的半致死浓度分别为280 mmol·L^-1NaCl、80 mmol·L^-1NaHCO₃和280 mmol·L^-1NaCl+70 mmol·L^-1NaHCO₃;适宜辐射剂量可以促进NaCl胁迫下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及芽苗总长、胚芽长、根长、鲜重、干重、相对含水量和NaCl+NaHCO₃胁迫下种子的发芽率、发芽指数和芽苗干重,NaHCO₃胁迫抑制种子萌发和芽苗的生长,增加芽苗鲜重、干重和相对含水量。不同辐射剂量对3种盐碱胁迫种子萌发和芽苗生长各指标的影响不同,隶属函数综合分析,辐射剂量在50,100和150 Gy能提高稗草种子耐NaCl能力,但辐射不能提高其耐NaHCO₃和混合盐碱能力。