模拟酸雨与镉复合胁迫对玉米幼苗生理状况的影响

为探讨酸雨与重金属镉复合胁迫对作物（玉米幼苗）生长的影响机制,通过温室盆栽试验,分别进行了不同强度酸雨单一处理（酸雨pH分别为5、4、3、2）和不同强度酸雨（酸雨pH分别为5、4、3、2）与5 mg·kg^-1 Cd²⁺的复合处理两个试验系列。采用分光光度法等对玉米幼苗生长指标（种子萌发率和幼苗株高、根长、株质量、根质量）、抗氧化酶（过氧化物酶POD、过氧化氢酶CAT、超氧化物歧化酶SOD、谷胱甘肽-S-转移酶GST）活性及叶绿素含量进行了测定。结果表明,与其各自空白对照（pH=6.5）相比,随酸雨强度的增大,单一及复合胁迫均导致玉米种子萌发率降低;而幼苗株高、根长和植株鲜质量则呈先促后抑的趋势。单一和复合胁迫酸雨强度敏感点分别为pH值等于3和4。两种胁迫SOD、POD活性均先升后降,单一和复合胁迫酸雨强度敏感点分别为pH值等于3和4;CAT、GST活性单一胁迫下表现为持续上升,复合胁迫下则先升后降,pH值等于3为其敏感点。两种胁迫的叶绿素含量均先升后降,单一和复合胁迫敏感点分别为pH值等于4和5。酸雨单一胁迫及其与重金属镉复合胁迫对玉米幼苗的影响均随酸雨强度的升高表现为双阶段性：低强度促进、高强度抑制。与同强度酸雨单一处理相比,Cd²⁺的存在,加大了酸雨单独存在时对玉米幼苗的损害作用。     

铅·镉单一及复合胁迫对玉米幼苗生理生化特性的影响

通过水培试验,研究重金属铅、镉单一及复合胁迫对玉米幼苗生理生化特性的影响。结果表明,随着胁迫浓度升高,玉米幼苗叶绿素含量和叶绿素a/b比值均明显下降,丙二醛(MDA)含量均升高,细胞膜透性均明显增大,根系活力受到抑制;Pb、Cd复合胁迫对玉米幼苗的毒害作用高于单一胁迫;Cd胁迫的毒害作用强于Pb胁迫。     

硒对镉胁迫下玉米幼苗生理特性的影响

本文研究了镉胁迫下添加不同浓度亚硒酸钠(1、3、6、12 mg/L)对玉米幼苗AsA-GSH循环代谢酶活性、谷胱甘肽代谢酶活性、AsA和GSH含量、抗坏血酸和谷胱甘肽氧化还原状态、叶绿素含量以及单株鲜重等指标的影响。结果表明,镉胁迫显著降低了玉米幼苗AsA-GSH循环代谢酶DHAR和APX活性、谷胱甘肽代谢酶γ-GCS和GST活性、AsA和GSH含量、GSH/GSSG、AsA/DHA、叶绿素含量和单株鲜重,显著增加了AsA-GSH循环代谢酶GR和MDHAR活性以及MDA和H2O2含量。与镉单独处理相比,添加不同浓度亚硒酸钠均显著提高了AsA-GSH循环代谢酶DHAR、MDHAR和APX活性、谷胱甘肽代谢酶GPX和GST活性、AsA和GSH含量、GSH/GSSG、AsA/DHA、叶绿素含量和单株鲜重,显著降低了MDA和H2O2含量。除12 mg/L亚硒酸钠对GR和γ-GCS活性无显著影响外,其他浓度亚硒酸钠均显著增加了GR和γ-GCS活性。在所有亚硒酸钠处理浓度中,3 mg/L亚硒酸钠的处理效果最好。上述结果表明,亚硒酸钠可以增强玉米幼苗的抗氧化能力,从而增强玉米幼苗对镉胁迫的耐受性。     

氯磺隆和镉复合污染对菠菜幼苗生理指标的影响

有机物和重金属的复合污染是常见的农田土壤污染。研究了在土壤中的氯磺隆单一污染及氯磺隆和镉的复合污染下,菠菜幼苗抗氧化酶活性和叶绿素含量的变化。结果表明,在氯磺隆单一污染的过程中,均诱导菠菜幼苗中SOD,CAT,POD活性显著升高;Cd的单一污染对菠菜幼苗SOD,CAT,POD,GST这4种酶的活性均不产生显著影响;但当氯磺隆和镉复合污染菠菜幼苗后会产生协同效应。单一污染与复合污染都会降低菠菜幼苗的叶绿素含量,且2种处理间无显著差异。     

外源亚精胺对镉胁迫下玉米幼苗抗氧化代谢的调控效应

为研究亚精胺对玉米幼苗抗重金属毒害影响的内在机制,采用营养液培养法,研究5 mg/L镉胁迫下不同浓度亚精胺对玉米幼苗光合作用和抗氧化酶活性的影响。结果表明:(1)在镉毒害下,喷水处理玉米幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性下降,施加外源亚精胺可显著提高抗氧化酶活性;(2)在镉胁迫下,喷水处理的叶绿素含量和可溶性蛋白含量降低,施加外源亚精胺可提高二者的含量;(3)镉毒害可使丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)含量及O~-_2·产生速率升高,施加外源亚精胺可降低膜脂过氧化程度,进而降低MDA、H_2O_2含量及O~-_2·产生速率。说明亚精胺能够减轻镉对玉米幼苗的毒害作用,且以0.5、1.0 mmol/L的效果较好。     

镉铅单一及复合胁迫对玉米干物质及镉铅吸收的影响

采用桶栽试验,研究了镉铅单一及复合胁迫对玉米干物质及玉米镉铅吸收的影响。结果表明,玉米穗质量、穗粒质量、生物产量与土壤镉铅含量呈显著负相关;镉铅在玉米体内的分配规律为:根>茎叶>穗轴>籽粒;在相同质量浓度镉胁迫下,镉铅复合胁迫处理的玉米各部位对镉的吸收大于镉单一胁迫处理,同质量浓度铅胁迫下,铅镉复合胁迫处理的玉米茎叶对铅的吸收小于铅单一处理。     

锌和土霉素胁迫对玉米种子发芽和幼苗抗氧化酶活性的影响

为了研究抗生素和重金属复合胁迫对玉米的毒性机制及环境健康风险,本研究以玉米(Zea mays L.)为材料,用低浓度锌(Zn)和土霉素(OTC)溶液培养玉米种子发芽,另外将健康玉米幼苗置于加入低浓度锌和土霉素的营养液中以水培的方式培养,研究Zn与OTC复合胁迫对玉米种子发芽和幼苗抗氧化系统的影响。结果表明,OTC和Zn单一胁迫时,对玉米种子发芽率影响不显著。而OTC和Zn复合处理能够显著促进玉米种子发芽率。各浓度OTC和Zn单一胁迫处理对玉米幼苗抗氧化酶活性的影响均为先升高后下降,Zn的加入可以减轻OTC对玉米幼苗的毒害作用。     

UV-B辐射增加与酸雨复合处理对菠菜种子 萌发和幼苗生长的影响

研究了UV-B辐射增加与酸雨的复合处理对菠菜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:UV-B辐射增加与酸雨的复合处理,使菠菜种子的萌发率和幼苗的株高、绿叶数、叶面积、干重呈显著降低趋势;使幼苗叶绿素含量降低、蒸腾速率减小。复合胁迫的下降幅度明显高于单一因子胁迫,并且下降幅度受UV-B辐射强度与酸雨pH的影响。UV-B辐射增加与酸雨处理在影响菠菜种子萌发和幼苗生长上具有协同作用。     

低温和盐复合胁迫对玉米种子生理生化指标的影响

为探究复合胁迫对玉米种子生长的影响,以玉米杂交种郑单958为试验材料,研究了低温及盐胁迫两重逆境对玉米种子表型指标、膜损伤及抗氧化系统等指标的影响。结果表明:低温、盐胁迫单一及复合逆境均导致玉米胚根长、芽长、胚芽鲜重下降,其中盐胁迫对玉米胚芽鲜重影响不显著,复合胁迫的各指标降低幅度较大;与CK相比,各胁迫处理均不同程度地提高了胚芽的相对电导率和TBARS的含量,其中复合胁迫下玉米胚芽膜损伤较单一胁迫大;同时,低温、盐胁迫单一及复合逆境均不同程度地增加了胚芽SOD、CAT、APX的活性,低温盐复合胁迫下玉米抗氧化酶上升幅度最大,其次是低温处理。说明低温及盐胁迫复合处理下的玉米种子的响应机制与单一逆境下有所差异,复合逆境处理引起的玉米种子生长抑制较单一胁迫更为明显。     

复合稀土对Cd胁迫下玉米保护酶系统的影响

[目的]研究复合稀土对镉胁迫下玉米幼苗叶和根保护酶系统的影响及其机制。[方法]通过水培试验研究了中度镉污染对玉米幼苗保护酶系统的影响及复合稀土的缓解效应。[结果]镉胁迫1、3、5和7d的玉米幼苗叶片的SOD活性分别为对照组的114％、130％、147％和155％,复合稀土处理组中镉胁迫1、3、5、7和9d的玉米幼苗叶片的SOD活性依次为：79．8、87．2、95．0、103．9和106．0U／ml。玉米幼苗根的SOD活性在镉胁迫的第5天为对照组的2．13倍。玉米幼苗叶片和根的SOD活性峰值分别为124．2和134．1U／ml。镉胁迫1、3、5、7和9d叶片的POD活性分别是对照组的1．81、1．73、1．54、1．47和1．54倍。镉胁迫玉米幼苗根和叶片的POD活性最高分别为对照组的288％和181％。复合稀土处理组在第9天的POD活性是镉胁迫组的1．05倍。镉胁迫玉米幼苗叶和根的CAT活性在第3天分别为对照组的1．08和1．42倍。[结论]复合稀土对玉米幼苗镉胁迫损伤的修复作用比单一稀土元素镧好。