胶质芽孢杆菌对印度芥菜富集土壤Cd的效果

通过灭菌土培试验研究分别接种0,12.5,25,37.5,50,62.5ml/盆活菌浓度为1×109 cfu/ml的胶质芽孢杆菌,对印度芥菜修复Cd污染土壤的作用效果。结果表明,接入胶质芽孢杆菌菌液25ml/盆时,植物地上、地下部分对Cd的提取量分别为其他接种量的1.10～1.48倍,1.32～1.77倍。以不种印度芥菜作为对照,种印度芥菜处理的土壤Cd随着时间的变化去除效果有所不同,接菌后14d左右土壤Cd含量最低,收获时土壤Cd去除率可达到20%,显著提高其植物修复效果。同时,不同浓度的胶质芽孢杆菌均可以促进富集植物的生长,印度芥菜地上、地下部分生物量分别提高3%～16%,4%～61%。综上,胶质芽孢杆菌不但可以提高污染土壤中Cd的生物有效性,而且可明显促进超富集植物生长。     

印度芥菜对土壤Cd,Pb的吸收富集效应及修复潜力研究

通过盆栽试验对比研究了印度芥菜(Brassica juncea)和油菜对复合污染土壤Cd,Pb的吸收富集效应及修复效率.初步探讨印度芥菜品种Wild Garden Pungent Mix净化重金属污染土壤的应用潜力.结果表明:Cd,Pb复合污染条件下,与油菜相比,印度芥菜对重金属Cd,Pb的抗耐性较强,地上部生物量较大,是同处理油菜的1.1～2.0倍.印度芥菜和油菜对重金属Cd,Pb的吸收富集表现出较为一致的特点,并且对土壤中重金属的吸收能力顺序均为Cd＞Pb,对土壤中Cd的吸收达到了100 mg/kg以上.表现出了超富集植物的特性.但相比之下,印度芥菜对土壤中Cd,Pb的吸收富集能力强于油菜.同时通过多元回归分析表明,两种植物对Cd,Pb的吸收不存在复合效应.本研究中,印度芥菜对Cd的净化率为0.35%～9.22%,是同处理下油菜的2.1～3.5倍;印度芥菜对Pb的净化率只有0.015%～0.356%,虽然是同处理下油菜的1.4～5.5倍,但远小于对Cd的净化率.研究表明,该品种印度芥菜具备应用于修复Cd污染土壤的潜力.     

蚯蚓对印度芥菜修复Zn、Pb污染土壤的影响

以褐土为供试土壤,分别加入不同浓度梯度Zn2+(0,100,200,400 mg kg^-1)或Pb2+(0,200,400,800 mg kg^-1)模拟土壤污染,设置添加蚯蚓与不添加蚯蚓处理,通过盆栽实验,研究蚯蚓对印度芥菜生长量和重金属吸收量的影响,旨在探讨蚯蚓在植物-土壤系统中影响重金属迁移转化的作用机理,为蚯蚓在植物修复技术的实践与完善提供理论参考。结果表明:(1)在Zn、Pb污染土壤中,蚯蚓生长率分别降低3%～24%、6%～29%;(2)蚯蚓活动可以降低土壤的pH,显著增加土壤中Zn的有效态含量;(3)蚯蚓活动显著增加了印度芥菜地上部生物量(22.6%～88.6%鲜重,31.3%～122%干重)和印度芥菜地上部Zn的浓度及Zn和Pb的吸收量。印度芥菜地上部重金属浓度和吸收量与土壤中DTPA提取态含量呈极显著正相关(P <0.01),与土壤pH呈负相关。(4)蚯蚓对重金属的活化和对植物生长的促进是解决植物修复瓶颈问题的有效手段。     

薄壳山核桃幼苗对干旱胁迫的生理生化响应

为探究薄壳山核桃幼苗对干旱胁迫的适应能力,本试验以一年生薄壳山核桃幼苗为材料,采用盆栽控水试验,设置正常供水(CK)、轻度干旱胁迫(LD)、中度干旱胁迫(MD)和重度干旱胁迫(SD)4种水分处理梯度,测定相关生理生化指标并分析叶片超微结构。结果表明,在干旱胁迫50 d时,随着干旱程度加剧,叶绿素a含量呈下降趋势,CK的叶绿素a含量分别是LD和MD的1.22和1.35倍;MD叶片气孔大量闭合,关闭密度达236个·mm^-2;LD和MD的净光合速率(Pn)较CK分别下降了17.16%和58.42%。此外,渗透调节物质含量在干旱胁迫下显著提高,其中LD和MD的可溶性蛋白含量较CK分别增加了141.68%和204.17%。在干旱胁迫50 d时,MD幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)活性达到峰值,为367.93 U·mg^-1prot,而过氧化物酶(POD)活性较干旱胁迫20 d出现下降。各水分梯度处理下,LD幼苗长势最好;MD叶片叶绿体结构破坏严重,基粒片层模糊不清;SD幼苗死亡,故为满足幼苗生长需要,应保证种植地土壤含水量达到田间持水量的35%以上。本研究...     

镉污染土壤的植物修复及其EDTA调控研究I. 镉对富集植物印度芥菜的毒性

本文通过温室盆栽试验研究了在10~190 mg/kg共10个浓度梯度的Cd处理下,印度芥菜生长对Cd的响应、Cd在根与地上部的积累以及在Cd胁迫和毒害条件下对Ca和Zn吸收的影响。结果表明,Cd对印度芥菜生长的毒害浓度在各个生育期各有不同:幼苗期与营养生长前期在70~110 mg/kg左右;营养生长后期在110 mg/kg以上;成熟期在150 mg/kg左右。植物吸收的镉随土壤镉处理浓度的增加而增加,本试验中印度芥菜根和叶积累镉最高浓度分别为300 和160 mg/kg。在Cd胁迫下,印度芥菜吸收的Ca和Zn增加;在Cd毒害条件下,印度芥菜吸收的Ca和Zn下降。认为高浓度的Cd对印度芥菜生长有抑制,但印度芥菜对镉也表现出很强的耐性,这种耐性可能与植物体内Cd和Ca、Zn之间的平衡有关。     

印度芥菜(Brassica juncea L.)重金属耐性机理研究进展

印度芥菜可富集/忍耐Cd、Zn 等多种重金属, 是研究植物修复技术的一种模式植物。高浓度的重金属离子会改变植物的基因表达、细胞形态、细胞结构, 最终使植物生长受抑, 甚至死亡。印度芥菜高效的抗氧化系统、损伤修复系统以及对重金属的螯合、区域化可部分解除重金属的毒性, 缓解重金属离子的毒害作用。利用基因工程技术在印度芥菜中导入重金属耐性及运输相关基因可大幅度提高其重金属富集能力, 在重金属污染修复方面具有广阔的应用前景。     

镉污染土壤的植物修复及其EDTA调控研究：Ⅰ、镉对富集植物印度芥菜的毒性

本通过温控盆栽试验研究在10－190mg/kg共10个浓度梯度的Cd处理下，印度芥菜生长对Cd的响应，Cd在根与地上部的积累以及在Cd胁迫和毒害条件下对Ca和Zn吸收的影响，结果表明，Cd对印度芥菜生长的毒害浓度在各个生育期各有不同：幼功期与营养生长前期在70－110mg/kg左右；营养生长后期在110mg/kg以上；成熟期在150mg/kg左右。植物吸收的镉随土壤镉处理浓度的增加而增加，本试验中印度茶菜根和叶积累镉最高浓度分别为300和160mg/kg，在Cd胁迫下，印度芥菜吸收的Ca和Zn增加，在Cd毒害条件下，印度芥菜吸收的Ca和Zn下降。认为高浓度的Cd对印度芥菜生产有抑制，但印度芥菜对镉也表现出很强的耐性，这种耐性可与植物体内Cd和Ca，Zn之间的平衡有关。     

印度芥菜修复污染土壤的研究进展

本文分析了近21年国内外印度芥菜修复土壤污染领域的研究进展、热点和前沿,理清该领域发展趋势,结合当前有关土壤修复技术,提出今后可开展深入探讨的角度,以期为后续学者进行深入研究提供参考。本文以中国知网（CNKI）数据库和Web of Science(WoS)数据库中的研究论文作为样本,运用CiteSpace和VOSviewer可视化图谱软件对2000～2021年间有关印度芥菜修复土壤污染所发表文献进行发文机构、学科门类、载文期刊、作者耦合、文献共引、关键词和关键词突现等计量分析。(1)国际期刊发文量呈快速增长趋势,而国内期刊发文趋势则先增后减。(2)主要发文机构为阿里格尔穆斯林大学、印度农业研究所和加拿大农业及农业食品部。(3)该领域研究涉及农业、环境科学和园艺等多学科领域,主要发文期刊有Plant Physiology、Plant and Soil、《土壤》和《土壤学报》等。(4)文献核心作者群体间联系度较强,Belimov与蒋先军的论文累计引用次数相对较高,说明两位学者的相关研究受到较高关注。(5)国内外有关研究的关键词趋同,研究热点主要集中在重金属Cd污染土壤修复。未来印度芥菜修复...     

重金属污染土壤的植物修复研究Ⅱ.金属富集植物Brassica juncea根际土壤中微生物数量的变化

本文在盆栽试验的基础上研究了在不同程度的外源重金单一及复合污染下富金属植物印度芥菜(Brassica juncea)根际土壤中微生物数量的变化.研究结果表明,根际中细菌的数量明显多于放线菌、真菌.细菌生长对重金属和植物生长最敏感,其次为放线菌.含高镉(200mg/kg)的金属复合污染处理对细菌、放线圈的生长有抑制作用;加铜(250mg/kg)对细菌有刺激效果.在低于重金属致死临界浓度时,植物根系的存在对细菌的数量的影响会大于重金属元素的影响.印度芥菜根际土壤中微生物数量的变化与微生物种类、重金属元素及组合和植物生长有关.     

重金属胁迫对5个常绿阔叶树种生理生化特性的影响

研究了不同浓度Cu-Zn-Pb-Cd复合重金属污染对木荷（Schima superba Gardn.）、香樟（Cinnamomum camphora Presl.）、青枫（Acer palmatum Thunb.）、苦槠（Castanopsis sclerophylla Schott.）和舟山新木姜子（Neolitsea sericea Koidz.)5个浙江地区常见种植的园林常绿阔叶树种抗氧化酶活性的影响。结果表明,高浓度复合污染能显著抑制植物的生长,受害现象严重,中浓度次之,低浓度大部分植物危害较轻。随着土壤中复合重金属浓度的增加,5种植物不同处理的叶绿素含量都降低,中、高浓度处理与对照相比均达显著水平（P＜0.05）和极显著水平(P＜0.01);其中在高浓度处理条件下,木荷下降最为显著,舟山新木姜子下降最小。5种植物不同处理的可溶性蛋白质含量与对照相比均不显著,但是丙二醛含量与对照相比均达显著水平（P＜0.05）和极显著水平（P＜0.01）。SOD、POD和CAT的活性均呈现出先升后降的趋势,表明5种植物都具有一定的抗逆能力。在高浓度处理条件下,舟山新木姜子CAT、POD和SOD活性比对照下降最少,木荷下降最为显著。5种常绿阔叶树种对复合重金属胁迫的耐受能力依次为：舟山新木姜子>香樟>苦槠>青枫>木荷。     

培养基质对印度芥菜Cd、Pb、Zn富集效果的研究

通过温室土培和砂培盆栽对比试验,研究了外源Cd、Pb、Zn复合污染对印度芥菜富集重金属的效果。结果表明,印度芥菜Cd、Pb和Zn的富集量分别与土培和砂培Cd、Pb、Zn的添加量呈极显著正相关。砂培印度芥菜Cd、Pb和Zn的富集量分别远大于土培,前者印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn的最高富集量分别达311.3,248.0,2760mg/kg,分别为土培的10.4,12.9,4.67倍;砂培条件下印度芥菜地上部Cd、Pb、Zn的提取量均大于土培,分别为土培的1.29～8.96倍、1.02～8.58倍和1.68～5.62倍;印度芥菜Cd、Pb、Zn的富集系数砂培较土培明显增大,其中富集系数的变化为CdZnPb,对Pb的富集系数除个别处理外均小于1,说明印度芥菜对Cd、Zn具有很强的富集能力,对Pb的富集能力较弱。研究表明,土培条件下Cd、Pb、Zn的生物有效性较低,直接制约着印度芥菜对土壤重金属污染的修复效果。     

单一重金属胁迫对灯心草生长及生理生化指标的影响

通过盆栽试验研究了不同浓度处理水平的Cu、Cd、Pb、Zn、As五种重金属单一胁迫对灯心草生长及其生理生化特性的的影响。结果表明:种植灯心草土壤中的Cd、Pb、Cu三种重金属临界值可分别设定为10mg kg-1、100 mg kg-1、100mg kg-1。灯心草不适合在Zn污染的土壤中种植,土壤中As临界值尚需作进一步的研究来确定。各单一重金属胁迫对灯心草叶绿素的合成均有很大程度的抑制作用,剂量-效应关系明显。灯心草三种保护酶对于不同浓度处理水平重金属胁迫的响应不同:在土壤环境质量低浓度设置范围内三种酶有较好的协同效应能共同抵御重金属胁迫造成的膜伤害,表现出较强的自我调节能力。而在高浓度处理水平时,三种酶活性呈现不同的变化趋势。灯心草生理生化指标对重金属胁迫的响应存在元素种类之间的差异。各单一重金属对灯心草生长抑制及生理毒害效应大小排序为:Zn>As>Cu>Pb>Cd。     

重金属铅镉短期胁迫对蓬莱蕉生理生化指标的影响

为了探讨蓬莱蕉在Pb、Cd胁迫下的生理变化规律,采用盆栽试验研究土壤重金属Pb、Cd单一及其复合胁迫对蓬莱蕉部分生理指标的影响。结果表明:(1)相同处理水平下,随着处理时间的延长,重金属Pb、Cd单一和复合胁迫下,可溶性糖和可溶性蛋白含量降低,超氧化物歧化酶活性下降,游离脯氨酸、丙二醛含量增加,过氧化氢酶活性升高。在Pb单一胁迫下,总叶绿素含量先升后降,过氧化物酶活性升高;在Cd单一胁迫和Pb、Cd复合胁迫下,总叶绿素含量和过氧化物酶活性先升后降。(2)随着处理浓度的增加,重金属Pb、Cd单一和复合胁迫下,可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸和丙二醛含量增加,过氧化物酶、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶活性升高,而总叶绿素含量则表现为下降趋势。说明蓬莱蕉在一定重金属胁迫范围内,可通过增加叶片渗透调节物质和诱导活性氧清除系统,以减少由于胁迫带来的代谢失衡对植株的伤害。     

笋子芥和茎瘤芥生物活性物质与抗氧化能力分析

为了全面了解笋子芥和茎瘤芥的营养价值,以笋子芥和茎瘤芥为研究对象,对茎肉、茎皮和叶柄等食用部位的生物活性物质含量与抗氧化能力进行分析。结果表明,不同类型和食用部位间的生物活性物质含量与抗氧化能力存在显著差异。叶绿素、类胡萝卜素、原花青素、类黄酮、总酚和抗氧化能力均呈现叶柄茎皮茎肉的趋势,维生素C与之相反;茎瘤芥中的生物活性物质含量显著高于笋子芥,而笋子芥的抗氧化能力显著高于茎瘤芥。主成分分析表明,生物活性物质含量差异主要来自于食用部位因素,其次是类型因素。遗传方差比率分析表明,叶绿素、维生素C、原花青素和类黄酮含量和抗氧化能力的变异受食用部位的影响大于类型的影响,而类胡萝卜素和总酚则相反,此外,叶绿素和维生素C受类型×食用部位互作因素的影响较大。相关性分析表明,抗氧化能力与原花青素和类黄酮含量呈显著正相关关系,表明原花青素和类黄酮对抗氧化能力可能有较大贡献。本研究为人们日常膳食及其营养搭配提供一定依据和参考。     

Phytoextraction Potential of Indian Mustard at Various Levels of Zinc Exposure

ABSTRACT

Indian mustard (Brassica juncea Czern.) has the potential to extract zinc (Zn) and other metals from contaminated soils, but the potential to accumulate metals at different levels of exposure is not well documented. The objectives of this research were to assess plant growth and Zn accumulation for different metal-accumulating accessions of Indian mustard grown with various Zn concentrations. In the experiment, three accessions of Indian mustard (426308, 182921, and 211000) were supplied with 12 levels of Zn (ranging from 0.0 to 7.0 mg L^?1) for three weeks in solution culture. Accession 426308 had a greater capacity for dry-mass accumulation than the others, but differences among accessions lessened as the concentration of Zn in solution increased. Accessions did not differ in Zn concentrations in shoots, but accession 426308 had a greater potential to accumulate Zn than the other accessions. Elevating the Zn supply in solutions had a limited effect on increasing the total Zn accumulation of shoots. Plants suffered Zn-induced iron (Fe) deficiency if the Zn concentration in solution exceeded 2.0 mg Zn L^?1. The level of Zn tolerance of Indian mustard accessions was: 211000 > 182921 > 426308. Maximum Zn accumulation in shoots was approximately 5.0 mg Zn per plant. The phytoextraction potential of Indian mustard may be limited under Zn-contaminated conditions by nutrient disorders and toxic effects of Zn that suppress growth.     

外源钙对镉胁迫下芥菜型油菜幼苗生长和生理特性的影响

通过水培试验研究5、10mmol·L^-1Ca^2＋对不同水平镉处理下的油菜幼苗生物量、根长、丙二醛（MDA）和H2O2含量以及抗氧化酶活性的影响,利用HPLC分析外源钙对油菜幼苗镉胁迫下还原型谷胱甘肽（GSH）含量的变化情况。结果表明,镉处理浓度为150、300、450μmol·L-^1时,5和10mmol·L-1Ca^2＋均能有效增加植株的生物量和根长,5mmol·L^-1Ca^2＋能显著减少油菜幼苗中MDA和过氧化氢（H2O2）含量,增强超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽还原酶（GR）、谷胱甘肽过氧化物酶（GPX）和谷胱甘肽转移酶（GST）的活性及GSH的含量。镉胁迫浓度为600μmol·L-1时,施钙后油菜幼苗出现生物量低、MDA含量高、抗氧化酶活性和GSH含量均下降,与CK相比差异不显著（P〉0.05）。镉处理浓度≤450μmol·L-1时,5mmol·L^-1Ca^2＋能明显缓解芥菜型油菜生长和生理所受胁迫,外源钙可作为减轻镉胁迫对油菜毒害的保护剂。     

重金属Cd Zn对长穗偃麦草生理生化特性的影响及其积累能力研究

以长穗偃麦草为材料,采用土培试验方法,研究了重金属Cd、Zn单一及复合污染对长穗偃麦草的生物量、保护酶（SOD和POD）、丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）的影响,及长穗偃麦草对Cd、Zn的积累能力。结果表明,Cd、Zn单一及复合污染下,长穗偃麦草生物量随Cd和Zn浓度的升高而降低,与对照存在显著差异（P〈0.05）;Cd和Zn单一污染下,随着Cd、Zn浓度的升高,SOD、POD、MDA、Pro含量增加;Cd和Zn复合污染下,随处理质量浓度的增加,SOD呈下降趋势,POD和MDA呈增加趋势。Cd10Zn200处理下Pro含量减少,随Cd和Zn质量浓度的增加,其他复合处理下的Pro含量增加;植株根部的Cd和Zn积累量均大于地上部的积累量。综合实验结果,可初步判断长穗偃麦草能积累和忍受一定量的Cd、Zn,Cd和Zn复合污染对上述各指标的毒害效应大于同水平单元素污染的效应。长穗偃麦草根茎发达,生物量大,在生长过程中可通过生物量带走部分重金属Cd、Zn,因此长穗偃麦草具有修复重金属Cd和Zn污染土壤的潜能。     

不同浓度乙烯利处理对甘蔗若干生理生化特性的影响

在甘蔗的分蘖初期用不同浓度的乙烯利处理，结果表明：５０ｍｇ／Ｌ，１００ｍｇ／Ｌ乙烯利处理能提高甘蔗前中期的Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶、酸性转化酶、多酚氧化酶等的活性及可溶性蛋白质、无机磷、还原糖等物质的含量，而过氧化物酶活性与对照差异较小。３００ｍｇ／Ｌ，４００ｍｇ／Ｌ乙烯利处理则降低了甘蔗生长前中期的Ｍｇ２＋－ＡＴＰ酶、Ｃａ２＋－ＡＴＰ酶、酸性转化酶、多酚氧化酶等的活性及可溶性蛋白质、无机磷、还原糖等物质的含量，其过氧化物酶活性显著高于对照。