镉胁迫对桑树与马铃薯间作植株生理生化的影响

【目的】探明镉胁迫不同种植模式桑树与马铃薯植株超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)和可溶性蛋白(SP)含量的变化,为桑树与马铃薯间作修复Cd污染土壤提供科学依据。【方法】在土培条件下,研究镉胁迫不同种植模式桑树与马铃薯植株SOD、CAT、POD活性及MDA、SP含量的变化。【结果】镉胁迫下,间作桑树根、茎和叶的SOD活性较单作显著降低17.89%、6.77%和14.10%,根、茎和叶的SP含量较单作显著提高24.39%、25.85%和4.84%,根的POD活性较单作显著升高187.62%;间作马铃薯叶的MDA含量较单作显著提高20.4%,茎的SOD活性较单作显著升高28.89%,根和叶POD活性较单作显著升高20.37%和28.35%。【结论】间作模式可改变镉胁迫桑树和马铃薯的生理特性,POD和CAT可清除Cd毒害产生的活性氧自由基。     

铅锌尾矿重金属胁迫下秸秆对蓖麻生理特性和重金属积累的影响

采用盆栽试验,研究在铅锌尾矿重金属胁迫下,秸秆对蓖麻幼苗生物量、叶片内丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性以及重金属积累的影响。结果表明:在铅锌尾矿砂中添加秸秆能显著增加蓖麻的株高、根长和生物量;使蓖麻叶片中MDA含量和SOD、CAT、POD活性分别比对照降低了48.08%、7.28%、28.60%和4.74%;铅锌尾矿砂中有效态Pb、Zn、Cd含量显著降低,且蓖麻对Pb、Zn、Cd的积累量也显著下降;蓖麻叶片POD、SOD活性与叶片中Pb、Zn、Cd含量呈极显著正相关,蓖麻积累的重金属含量与尾矿砂中有效态重金属含量呈显著或极显著正相关。     

土壤Cd、Pb污染对苣苋草生物量、生理生化特征和Cd、Pb积累特性的影响

【目的】比较两品种苣苋草对Cd、Pb胁迫的生理生化响应的差异性,寻找对Cd、Pb胁迫抗性较强的品种。【方法】采用盆栽试验,研究不同浓度Cd、Pb单一及复合胁迫下‘R104’和‘K472’两品种苣苋草的生物量,Cd、Pb积累特性,渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化。【结果】两品种苣苋草的生物量在单一Cd胁迫时下降,在低浓度Pb(2.5 g·kg^-1)胁迫时上升,在高浓度Pb(10.0 g·kg^-1)胁迫时下降,在Cd、Pb复合胁迫时表现为先上升后下降的趋势。Cd、Pb单一胁迫下,苣苋草的Cd、Pb含量随着相应元素胁迫浓度的增大而上升;Cd、Pb复合胁迫下,苣苋草的Cd、Pb含量随着另一元素胁迫浓度的增大呈先上升后下降的趋势。随着Cd、Pb单一及复合胁迫浓度的增大,苣苋草超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先上升后下降的趋势,过氧化物酶(POD)活性逐渐上升,过氧化氢酶(CAT)活性呈抑制效应。Cd、Pb交互作用在苣苋草生物量和SOD活性上总体表现为复合胁迫>单一胁迫;在植物重金属含量上表现为：低浓度Cd与Pb互为促进作用,高浓度Cd与Pb互为...     

土壤铅和镉胁迫对空心菜生长及抗氧化酶系统的影响

研究了不同浓度水平的土壤铅(Pb)和镉(Cd)胁迫对空心菜生长及抗氧化酶系统的影响。结果表明:低浓度的Pb胁迫会提高空心菜的生物量,但高浓度胁迫下空心菜的生长受到抑制,在900 mg/kg Pb处理下空心菜生物量仅为对照的32.4%。土壤Cd胁迫下,空心菜的生长受到一定程度的抑制,在7 mg/kg Cd处理下植株生物量为对照的83.6%。空心菜叶片中丙二醛 (MDA)含量随着Pb和Cd浓度的增加而增加,在最高浓度Pb和Cd胁迫下,MDA含量分别比对照提高了12.9%和29.5%,说明Cd对空心菜生长的胁迫作用大于Pb。空心菜叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随Pb浓度的增加先上升后下降,说明在低浓度下三种抗氧化酶有较好的协同效应,空心菜表现出较强的自我调节能力。Cd胁迫下,随着处理浓度的增加,空心菜叶片中SOD和CAT的活性也是先上升后下降,而POD的活性变化不明显。     

外源2,4-表油菜素内酯对镉胁迫下黄瓜幼苗生长及光合生理特性的影响

为探究外源植物激素对重金属胁迫下植物生长和生理特性的作用,采用水培试验,研究叶面喷施2, 4-表油菜素内酯（EBL）对镉胁迫下黄瓜幼苗生长及光合生理特性的影响。结果表明,100μmol·L-1镉胁迫降低抗氧化酶活性,叶片SOD和CAT活性与对照组相比分别降低28.80%和19.57%,加剧膜脂过氧化程度,破坏黄瓜类囊体膜结构,抑制光合作用,降低生物量增加和镉积累。叶面喷施0.5μmol·L-1EBL可提高镉胁迫下叶片SOD、POD和CAT活性,其中SOD和CAT活性与镉处理相比分别升高11.70%和11.90%,降低MDA含量,保持叶片细胞完整性,保护PSII反应中心,提高光合色素含量和净光合速率从而提高光合性能,增加生物量,减少黄瓜地上部和根部镉累积,促进镉胁迫下黄瓜幼苗生长。综上,EBL通过提高叶片抗氧化能力、改善光合性能,减轻镉对黄瓜幼苗的毒害。     

轻稀土浸种对油菜镉铬胁迫的生物学效应

【目的】研究轻稀土抗油菜镉（Cd）铬（Cr）重金属胁迫下的生物学效应,为重金属污染土壤中稀土农用提供理论参考。【方法】采用单一轻稀土（La、Ce、Nd、Pr）浸种处理,通过盆栽试验,研究重金属Cd和Cr胁迫条件下油菜生长发育对Cd、Cr元素吸收累积的影响。【结果】土壤Cd、Cr胁迫未对油菜生长发育产生明显影响,但增加了Cd、Cr含量和累积量,以重金属Cd累积幅度最明显;La、Ce、Nd、Pr浸种处理均抑制土壤中重金属Cd和Cr向油菜茎叶转移与吸收,抑制效果因油菜发育状况、土壤污染程度及稀土元素种类不同而存在差异,随重金属污染程度的加重,其抑制重金属毒害能力增强,以Ce浸种处理效果最佳,同时促进了油菜茎叶中干物质积累。【结论】稀土浸种处理是一种抑制和减少蔬菜重金属吸收和积累的有效途径。     

硒对镉、铅复合污染下油菜重金属抗性的影响

[目的]研究不同浓度硒处理对镉、铅复合污染下油菜重金属抗性的影响。[方法]以甘蓝型油菜品种黔油18号为试材,通过种子萌发试验和幼苗生长试验研究了硒对镉、铅复合污染下油菜重金属抗性的影响。[结果]硒对镉铅胁迫下油菜生长的影响如下：低浓度硒促进油菜的生长,高浓度硒抑制油菜的生长。硒对镉铅胁迫下油菜种子活力指数的影响最大,其次为CAT活性和可溶性糖含量。在一定浓度范围内（低于10mg/L）,硒能提高镉铅胁迫下油菜SOD、POD活性和Pro含量。低浓度硒增强油菜重金属抗性;高浓度硒削弱油菜重金属抗性。低浓度硒减轻了镉铅对油菜叶绿素的胁迫作用;高浓度硒加重了镉铅对油菜叶绿素的胁迫作用。[结论]低浓度硒能在一定程度上缓解重金属污染对油菜的危害。     

铅胁迫对蜀葵重金属积累及抗氧化酶活性的影响

为探究植物对重金属铅(Pb)的积累和耐性,以锦葵科(Malvaceae)植物蜀葵(Althaea rosea Cavan.)为材料,研究了不同Pb浓度(0、50、100、200、500 mg·kg-1)处理对蜀葵叶片抗氧化酶活性及生理特性的影响。结果发现:蜀葵对于重金属Pb胁迫有较强的耐受性,低浓度Pb处理促进蜀葵地上生物量的积累,抑制了蜀葵根的生长,且根为主要积累Pb的部位;Pb浓度的增加导致相对叶绿素含量(SPAD)降低,过氧化氢(Hydrogen peroxide,H2O2)、超氧阴离子(Superoxide anion,O-2·)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量及电解质外渗率(Electrolyte leakage,EL)增加;Pb浓度为100 mg·kg-1时,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)活性比对照分别增加了5.6%、29.36%、22.48%和54.19%。研究表明,蜀葵可以通过调节自身的生理生化机制来适应Pb胁迫环境,可用于Pb污染地区的土壤修复。     

重金属对油菜生理生化影响的研究现状

随着工业的发展,越来越多的重金属积聚到土壤中,对农作物生长造成严重的影响。主要对Al、Cd、Pb、Cu、Zn、Mn和Sr几种重金属单作和互作对油菜（Brassica napus L.）的发芽率、发芽势、发芽指数、光合作用速率、根系总长、根表面积、根直径、根体积、根系活力、丙二醛（MDA）含量、质膜透性和抗氧化系统,包括保护酶系统如过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）等的影响以及相关的预防措施作一概述,为不同地区油菜的种植提供理论参考。     

镉、铅胁迫对麻疯树幼苗生长的影响

采用盆栽试验研究了不同浓度的镉(Cd2+)和铅(Pb2+)对麻疯树幼苗生长及幼苗叶片的叶绿素含量、叶片细胞超微结构、丙二醛(MDA)含量、可溶性蛋白含量以及过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,两种重金属处理后,麻疯树幼苗的株高、根长、根重和地上鲜重抑制作用较为明显;随着Cd2+、Pb2+浓度的增大,叶片叶绿素总量总体呈下降趋势,MDA和可溶性蛋白含量升高,SOD活性则先上升后下降。Pb2+胁迫下,POD活性随浓度呈先升后降的趋势,CAT活性则逐渐上升,叶绿体双层膜分辨不清,基质大量溢出;Cd2+胁迫下,POD活性随浓度缓慢上升,CAT活性则是先上升后下降,叶绿体结构轻微变形,呈圆形且有肿胀现象,基质少量溢出。     

镉、铅胁迫对芹菜生长及抗氧化酶活性的影响

采用外源添加重金属和营养液水培试验研究了重金属镉(Cd)、铅(Pb)单一及复合污染对芹菜生长周期的生长及根系活力、脯氨酸(Pro)含量、抗氧化酶活性的影响。结果表明:(1)6~8 mg/L Cd和60~80 mg/L Pb单一及复合处理对芹菜全生长期内生物量、株高、根系活力、脯氨酸及抗氧化酶活性(SOD、POD)的影响均达到极显著性效应(P0.01);(2)低浓度Cd(≤2 mg/L)、Pb(≤20 mg/L)及Cd-Pb复合(≤(2+20)mg/L)条件下,镉、铅污染对芹菜植株生物量、株高具有促进效应,而高浓度、长时间胁迫时,植株生物量及受到明显的抑制(P0.01);(3)Cd、Pb单一及复合胁迫对芹菜植株生物量、株高、根系活力、脯氨酸及抗氧化酶活性(SOD、POD)的影响毒性由大到小依次均为Cd-Pb交互、Cd、Pb、CK;(4)低浓度、短时间重金属处理对芹菜根系活力的影响不显著;但高浓度、长时间处理时,根系活力变化呈现极显著负相关性(P0.01);(5)Cd、Pb对芹菜叶POD和SOD活性的影响相似,都表现为低浓度下促进酶活性,而高浓度下抑制酶活性;(6)重金属浓度越高,芹菜叶片内诱导合成脯氨酸越多,这可在一定程度上缓解重金属污染对芹菜植株的毒害作用。     

污泥施用下园林植物生长适应性和重金属吸收

【目的】分析污泥施用下园林植物单种和混种的生长适应性以及对重金属的吸收积累,为污泥资源化利用和重金属修复的园林植物组合筛选提供理论依据。【方法】以园林树木秋枫Bischofia javanica、园林地被植物山菅兰Dianella ensifolia、合果芋Syngonium podophyllum和鹅掌柴Schefflera odorata为供试植物,以不种植物为对照,设置4种植物单种、秋枫分别与3种地被植物混种共7个处理,开展6个月的污泥添加盆栽试验,分析植物干生物量、根系活力、根系抗氧化酶活性、根系形态、植物重金属积累量和土壤重金属形态变化。【结果】与秋枫单种相比,混种合果芋显著降低了秋枫干生物量、根系超氧化物歧化酶(Superoxidase dismutase,SOD)活性和根系活力;与鹅掌柴混种则显著提高了秋枫根系总根长、总表面积、根体积、比根长以及根系过氧化物酶(Peroxidase,POD)和过氧化氢酶(Catalase,CAT)活性。与秋枫混种的合果芋干生物量、根体积和根系CAT活性显著高于合果芋单种。与秋枫单种相比,混种山菅兰的秋枫Cd积累量提高了238.73%,混种...     

铅、锌、镉单一及复合胁迫对多年生黑麦草生长及生理特性的影响

【目的】探究铅（Pb）、锌（Zn）、镉（Cd）单一及复合污染对多年生黑麦草生长和生理特性的影响,为检验多年生黑麦草对土壤重金属污染的抗性能力提供科学依据。【方法】采用沙培法,研究CK（不加任何重金属盐）、Pb、Zn、Cd单一及复合胁迫对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、生物量及光合色素含量、脯氨酸（Pro）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、可溶性糖（SS）和丙二醛（MDA）等生理指标的影响,利用隶属函数对生长和生理指标进行综合评价。【结果】Pb-Zn-Cd处理对多年生黑麦草株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量、根冠比、POD活性和SOD活性影响最大,其中株高、叶宽、根长、分蘖数、地上生物量、地下生物量和根冠比较CK分别下降61.9%、35.9%、66.5%、72.1%、92.8%、94.2%和20.1%,POD和SOD活性较CK分别增加64.6%和3.8倍。Zn处理对多年生黑麦草的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、叶绿素总量和光合色素总量的影响最大,较CK分别显著下降28.6%、31.9%、20.6%和22.9%（P<0.05,下同）,而对叶绿素b含量抑制最大的是Cd处理,其次是Pb-Zn-Cd处理,较CK分别下降20.3%和20.0%;所有重金属处理均使多年生黑麦草Pro含量显著增加;SS和MDA含量受Zn-Cd处理抑制最明显,较CK分别显著增加56.4%和7.0倍;复合胁迫对多年生黑麦草各指标的影响存在交互作用。通过隶属函数综合评价可知多年生黑麦草对各处理的耐受性为:Zn > CK > Cd > Zn-Cd > Pb-Zn > Pb > Pb-Cd > Pb-Zn-Cd。【结论】多年生黑麦草对Zn胁迫存在一定的耐受性,而对Pb-Zn-Cd复合胁迫的耐受性最差。     

甘蓝型黄籽油菜种皮色素与抗氧化酶的关系

以3个甘蓝型黄籽油菜自交系L 2、L 4、L 6为材料,研究了甘蓝型黄籽油菜种子发育过程中种皮抗氧化酶活性和色素含量的动态变化及其相互关系。结果表明,3种抗氧化酶SOD、POD、CAT活性和2种色素黑色素、花色素含量都是前期低、后期高,其中SOD、POD和CAT于花后41~48d达峰值,黑色素于开花41d后突然升高,花色素于花后27d逐渐升高。统计分析结果表明,黑色素与SOD、POD达极显著负相关,与CAT达显著负相关;花色素与SOD、POD、CAT均呈显著负相关。在收获前7d用1 g/L V c处理大田植株,发现甘蓝型油菜种皮SOD、POD、CAT活性增强,而黑色素、花色素含量下降。由此表明,甘蓝型黄籽油菜种皮抗氧化酶活性可能影响种皮色素含量。     

抗坏血酸对镉胁迫下油菜幼苗生长的影响

采用网室水培试验方法,研究了高频次(2d 1次,共5次)条件下不同浓度的抗坏血酸(0.1、1.0、2.5、5.0 mmol·L-1)对油菜幼苗镉胁迫的缓解效应.结果表明,25mg·L-1CdC12·2.5 H2O溶液对油菜幼苗造成了明显的伤害,抑制了油菜幼苗的生长,叶片中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量以及SOD、POD、CAT酶活性下降,而丙二醛含量上升.向油菜幼苗叶表面喷施不同浓度的抗坏血酸后,低浓度的抗坏血酸(0.1 mmol·L-1JAsA)对Cd胁迫有较好的缓解作用,0.1 mmol·L-1的抗坏血酸处理下,油菜生物量、叶片中叶绿素、类胡萝卜素含量以及SOD、POD、CAT酶活性显著增加,丙二醛含量降低,地下部单位质量镉含量、单株地下部镉积累量以及单株地上部镉积累量升高,地上部单位质量镉含量下降;而高浓度处理的抗坏血酸对油菜幼苗不但没有明显缓解作用,反而对叶片有一定的伤害.     

黑麦草抗氧化酶对Cd、Zn和Pb复合污染的响应

为研究植物抗氧化酶活性与重金属复合污染之间的关系,通过土培正交实验考察重金属Cd(0、10、20、30、40、50 mg·kg~(-1))、Zn(0、150、250、350、450、550 mg·kg~(-1))、Pb(0、100、300、500、700、900 mg·kg~(-1))复合污染在不同胁迫时间(14、21、28、35 d)对黑麦草过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。结果表明,Cd对CAT和POD起激活作用,对SOD起抑制作用;Zn和Pb对CAT和POD起抑制作用,对SOD起激活作用。在重金属复合污染胁迫下,POD和SOD活性随着培养时间的延长而显著增加,在28 d和35 d时达到最大,分别为对照的260%和637.4%。考虑交互作用,SOD活性对Cd×Zn、Cd×Pb、Zn×Pb有显著响应(P0.05)。3种抗氧化酶中,SOD活性对重金属污染反应最敏感,可以作为表征重金属污染的指示指标。     

基于PCANN的Zn对油菜Cd胁迫的缓解效果研究

【目的】为研究Zn对Cd胁迫下油菜抗逆性及抗氧化系统的影响,提出一种基于PCANN(主成分神经网络)的智能评价方法。【方法】实验采用沙培法,用不同浓度的Cd、Zn胁迫处理油菜幼苗,处理结束后测定根长、MDA含量、H_2O_2含量、SOD活性、POD活性、CAT活性指标。首先采用主成分法对各项指标进行优化,并分析得到评价结果,然后用神经网络对优化后的指标和评价结果进行学习和测试,并采用遗传算法优化神经网络的权阈值。【结果】300μmol/L的Cd和300μmol/L的Zn配施时效果最好,采用主成分法优化油菜指标后,对评价等级的界定没有影响,神经网络测试误差不超过2.93%,测试效果很好。【结论】该方法可以避免人工的主观干预,更加客观地对油菜生长进行评价,同时具有自适应性,能够自动识别Zn、Cd的配置情况,为油菜种植提供一种更加科学高效的智能化评价方法。     

纳米硫对铅胁迫下油菜幼苗生长和铅积累的影响

为探究纳米硫(SNPs)对植物生长和重金属积累的影响,以油菜为研究材料,通过在培养基中添加SNPs和铅(Pb),研究了Pb胁迫下SNPs对油菜幼苗生长、生理以及Pb积累的影响。结果表明,1.2 mmol·L-1Pb对油菜种子发芽率没有影响,但显著抑制了幼苗的生长,油菜鲜质量较对照(Pb0)下降了38.9%。同时,Pb胁迫导致膜脂过氧化严重,油菜地上部和根系膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量分别为对照的3.7倍和2.5倍,且地上部和根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶活性响应Pb逆境胁迫均有所上升。而Pb胁迫下添加300 mg·L-1SNPs与单一Pb胁迫相比,油菜地上部和根系Pb含量仅为Pb单一处理的5.7%和29.5%,干质量分别较Pb单一处理增加70.7%和26.1%,同时MDA含量和抗氧化酶活性均低于Pb单一胁迫下水平。另外,Pb胁迫下添加与SNPs同浓度大颗粒硫(SBPs)和硫酸盐的研究结果也显示,SNPs对油菜吸收Pb的抑制作用和毒害缓解作用显著优于SBPs和硫酸盐。研究表明,SNPs可极大地阻控油菜对Pb的吸收并显著缓解Pb对油菜的毒害。     

镉胁迫对东营野生大豆幼苗抗氧化系统及可溶性蛋白的影响

【目的】为综合评价东营野生大豆耐镉胁迫的能力。【方法】以东营野生大豆为材料,检测不同浓度镉(Cd)胁迫下野生大豆抗氧化酶活性、丙二醛含量及可溶性蛋白含量的变化。【结果】丙二醛含量随Cd浓度增加而增加。当Cd浓度低于8 mg/L时,抗氧化酶(SOD和CAT)活性、可溶性蛋白含量均高于对照;当Cd浓度为16 mg/L时,抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量均显著低于对照。【结论】当Cd浓度小于等于8.0 mg/L时,野生大豆可通过自身调节减轻或缓解镉胁迫带来的不利影响。     

铅和镉复合胁迫对小麦保护酶系统的影响

本文用小麦幼苗材料,采用溶液培养方法,研究镉和铅对小麦某些生理性状的影响。结果表明:重金属铅(Pb)和镉(Cd)的复合胁迫对小麦叶片组织中SOD酶产生强烈的抑制作用;对POD酶开始产生抑制,之后的3～8天内活性一直增加;对CAT酶表现为抑制,之后活性增强,而最后呈活性下降趋势。