镉胁迫下不同大豆品种各器官中镉和非蛋白巯基物质的动态变化

【目的】探讨不同大豆品种各器官镉和非蛋白巯基物质的动态变化,揭示巯基物质在大豆镉抗性和积累中的作用。【方法】在镉(Cd)污染的土壤中种植镉抗性和籽粒积累不同的大豆品种中黄24和华夏3号,采集不同生育时期的根、茎和叶,分析各品种的Cd抗性指标(根系和地上部鲜质量)、Cd积累指标(各器官Cd浓度)和非蛋白巯基物质[总非蛋白巯基肽(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和植物螯合肽(PC)]的浓度变化。【结果】在10 mg·kg-1的Cd胁迫下,中黄24不同时期Cd抗性指标明显低于华夏3号,而中黄24初花期后各器官Cd浓度均显著地高于华夏3号。Cd胁迫下2个品种随发育进程根系中NPT、GSH和PC浓度上升,而叶片中则下降;敏感品种中黄24各器官中巯基物质对Cd胁迫响应比抗性品种华夏3号更显著。关联分析发现,大豆根部巯基物质浓度与各器官Cd浓度呈正相关,且以成熟期最为显著,而初花期后地上部的PC与各器官Cd浓度呈负相关。【结论】在大豆不同生育期不同器官中Cd和非蛋白巯基物质浓度变化复杂,非蛋白巯基物质在大豆抵抗Cd胁迫中扮演多种角色。     

镉胁迫对水仙根系抗氧化系统的影响

研究不同质量浓度镉(0、0.5、2、4、8、25mg·L~(-1))对水仙根系膜脂过氧化作用、抗氧化酶和非蛋白巯基的影响,以期为水仙栽培和园林绿化中筛选重金属修复植物提供理论参考和依据。结果表明随着镉处理浓度的增加,与对照相比,根系丙二醛含量增加77.5%到653.5%;4~25mg·L~(-1)镉诱导根系过氧化氢含量显著增加,与对照相比,各处理浓度下过氧化氢含量增加13.4%到44.9%;SOD酶活性随着镉处理浓度升高呈现先下降后升高趋势;POD酶活性随着镉处理浓度的增加而降低,4~25mg·L~(-1)镉诱导根系POD活性显著低于对照,降低幅度为18.7%~48.5%;8~25mg·L~(-1)镉处理诱导GSH含量显著升高,与对照相比分别增加78.1到116.2%;0.5、25mg·L~(-1)镉处理显著降低了根系非蛋白巯基含量,与对照相比降低了29.0到5.4%。由此看出低浓度镉胁迫已对水仙造成氧化胁迫,根系氧化胁迫随着镉处理浓度增加而加重;长期镉胁迫下抗氧化酶活性受到抑制,降低植物抗氧化能力;而高浓度镉胁迫下水仙通过合成GSH提高自身抗逆性。     

镉胁迫对巴西蘑菇镉亚细胞分布和非蛋白巯基的影响

本研究以不同浓度镉胁迫下的巴西蘑菇菌株J1（高Cd积累菌株）和J77（低Cd积累菌株）为实验材料，通过差速离心和酶联免疫法（ELISA），研究了菌丝生长、镉亚细胞分布、细胞内镉螯合相关的小分子非蛋白巯基化合物含量的变化以及小分子非蛋白巯基化合物代谢酶的活性，从细胞水平及酶学活性方面揭示了不同镉积累菌株对镉胁迫的响应机制。结果显示：随着外源添加镉浓度增加，2个菌株菌丝生长均受到抑制，出现大量气生菌丝，且J77气生菌丝多于J1； J1和J77菌丝中镉的分布规律均为细胞壁>细胞液>细胞器，表明细胞壁具有固持Cd²⁺的作用；菌株J77中谷胱甘肽硫转移酶（GST）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性均高于J1； J77和J1中植物螯合肽（PCs）和非蛋白巯基（NPT）含量变化趋势一致，表现出“低促高抑”；相关性分析显示，镉胁迫与GSH-Px活性呈正相关关系，NPT含量与PCs含量呈极显著正相关。巴西蘑菇菌丝体镉解毒机制包括细胞壁沉积和重金属分区，非蛋白巯基物质的合成，不同菌株对镉胁迫响应存在差异。     

两种基因型龙葵对镉胁迫的生理响应及镉吸收差异

采用盆栽试验,通过研究不同浓度镉(0、5、25、50、100μg·g-1)胁迫下红果龙葵和少花龙葵幼苗根、茎和叶的生物量变化、镉吸收量、镉转移率、镉富集系数和叶片抗氧化酶(SOD、POD)活性、叶片可溶性蛋白和游离脯氨酸含量等指标的变化,比较2种基因型龙葵富集镉的差异。结果表明,2种基因型龙葵富集重金属镉存在明显差异。与对照相比,在Cd胁迫浓度≥25μg·g-1时,2种龙葵的生物量显著下降(P<0.05),而少花龙葵的下降趋势较红果龙葵小;随着Cd胁迫浓度的增加,2种龙葵根、茎和叶的Cd吸收量显著上升(P<0.05),且根部Cd含量高于茎和叶,而少花龙葵的根、茎和叶中的Cd含量均高于红果龙葵,2种龙葵的镉转移率和富集系数除5μg·g-1Cd胁迫外,均小于1,且少花龙葵对镉转移率和镉富集系数均大于红果龙葵。2种龙葵叶片可溶性蛋白、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶(SOD、POD)活性均表现为先上升后下降,均表现为少花龙葵上升幅度大而下降幅度较小。综合各项指标表明,2种龙葵均不是Cd的超积累植物,少花龙葵的耐Cd胁迫能力较红果龙葵强。     

DA-6强化龙葵修复高镉污染土壤的作用

 【目的】研究二烷氨基乙醇羧酸酯（DA-6）对高镉污染土壤中龙葵生物量和镉提取量的影响,探讨DA-6提高龙葵修复镉污染效率的适宜浓度。【方法】采用盆栽试验方法,研究不同浓度的DA-6浸种和叶面喷施对龙葵生长和镉富集的影响。【结果】5、10、20、40 mg•L-1的DA-6浸种和叶面喷施使龙葵成熟期地上部分干重增加了8.69%—27.54%（P＜0.05）,镉浓度提高了2.62%—6.75%,总镉提取量增加了10.12%—36.31%（P＜0.05）;DA-6处理降低了苗期和成熟期龙葵叶片中的丙二醛含量,增强了苗期叶片中过氧化物酶活性,降低了成熟期叶片中过氧化物酶活性。在苗期、花期和成熟期,DA-6处理的叶绿素值（SPAD）都有增加趋势。【结论】5、10、20和40 mg•L-1的DA-6通过浸种和叶面喷施能提高龙葵对镉修复的效率,尤以20 mg•L-1的作用最为显著。     

混种少花龙葵嫁接后代对酸枣幼苗生长及镉含量的影响

在镉(5 mg/kg)污染条件下进行盆栽试验,研究混种农田生态型和矿山生态型少花龙葵嫁接后代对酸枣幼苗生长及镉含量的影响。结果表明：与单种酸枣幼苗相比,混种降低了酸枣幼苗的生物量、株高、可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性,其中混种少花龙葵农田本砧嫁接后代的酸枣幼苗生物量降幅最小,根系生物量降低了25.51%,其可溶性蛋白含量及抗氧化酶活性降幅最大,可溶性蛋白含量降低了20.65%,SOD活性降低了20.59%,POD活性降低了35.91%,CAT活性降低了28.16%;混种还降低了酸枣幼苗镉含量、土壤有效态镉含量及土壤过氧化氢酶的活性,其中混种农田本砧的表现最佳,显著降低了酸枣幼苗根系镉含量和土壤有效态镉含量,分别降低了29.60%和16.25%;混种提高了土壤脲酶和蔗糖酶的活性。农田本砧与农田未嫁接相比,根系、地上部生物量分别提高了55.84%、49.23%,镉含量分别提高了31.68%、45.27%,镉积累量分别提高了69.77%、72.18%。农田本砧显著降低了酸枣幼苗根系镉含量、地上部镉含量和土壤有效态镉含量;嫁接提高了少花龙葵对镉的富集能力,少花龙葵本砧嫁接后代富镉能力更强。在镉污染条件下,少花龙葵嫁接后代与酸枣幼苗混种,对酸枣镉污染的修复有明显作用,其中混种农田生态型少花龙葵本砧嫁接后代的效果更好。     

硅对镉胁迫条件下两个水稻品种镉亚细胞分布、非蛋白巯基物质含量的影响

采用营养液培养方法,以两种籽粒镉含量不同的水稻品种宁粳4号和徽两优6号为试验材料,分别生长在含有硅(Na_2SiO_3)和50μmol·L~(-1)镉(CdCl_2)的介质中7 d,研究了硅对两种水稻吸收累积镉及其非蛋白巯基物质(NPT)含量的影响,比较了两种水稻地上部和根中镉的亚细胞分布特征。研究结果表明:在不同硅镉处理下,相同镉处理浓度下,加入硅后,两种水稻生物量较单独镉处理明显增加;两种水稻根中的镉含量明显高于地上部,籽粒镉含量低的水稻品种宁粳4号转移系数小于籽粒含量高的徽两优6号;外源硅(1.8 mmol·L~(-1))会显著降低水稻对镉的吸收和转运。镉胁迫条件下,硅对水稻植株体内的非蛋白巯基物质(NPT)的含量产生了影响,单独镉处理时两种水稻根部NPT含量较对照明显升高,硅镉复合处理时宁粳4号根NPT含量变化不明显但显著降低了地上部NPT含量,徽两优6号根中NPT含量增加,地上部NPT含量下降。两种水稻品种镉在根中的亚细胞分布表现为细胞可溶物质中含量高于细胞壁,细胞器上含量最少;镉在地上部的亚细胞分布表现为细胞壁中含量高于细胞可溶物质,细胞器上含量最少。     

覆盖少花龙葵秸秆对树番茄幼苗镉积累的影响

通过盆栽试验,在覆盖少花龙葵各器官秸秆的人工施镉土壤中种植树番茄幼苗,研究覆盖少花龙葵秸秆对树番茄幼苗生长及镉积累的影响。结果表明,与未覆盖相比,土壤覆盖少花龙葵各器官秸秆均能提高树番茄幼苗的生物量和光合色素含量,降低其根系和地上部分的镉含量。土壤覆盖少花龙葵根系、茎秆和叶片秸秆后,树番茄根系镉含量分别较未覆盖减少25.32%、15.71%和21.73%,地上部分镉含量分别较未覆盖减少13.73%、10.50%和11.76%。此外,土壤覆盖少花龙葵各器官秸秆也提高了树番茄的镉转运系数。覆盖少花龙葵秸秆后,土壤pH值较未覆盖显著提高,但土壤有效态镉含量显著降低。因此,土壤覆盖少花龙葵秸秆能够促进树番茄幼苗的生长,提高其光合色素含量,降低根系及地上部分镉含量,其中,以覆盖少花龙葵根系秸秆效果最佳。     

磷营养对苗期水稻地上部累积镉的影响

采用人工控制光温条件的营养液培养方法,研究了营养液中磷营养对苗期水稻吸收不同浓度镉的影响,结果表明：（１）随着生长介质中磷营养浓度（磷的处理浓度为５,１０,１５ｍｇ／Ｌ）的增加,水稻植株的生物量和株高无明显变化;在各个磷处理水平上,随着镉浓度的增加,水稻地上部镉含量呈增加趋势;（２）随着营养介质中磷浓度的增大,Ｃｄ０．１,Ｃｄ０．５,Ｃｄ１．０处理的水稻地上部镉含量均呈增加趋势,尤其是高镉浓度处理     

镉胁迫对甘蔗抗氧化酶系统及非蛋白巯基物质的影响

为了解镉胁迫下甘蔗的生理生化响应,通过桶栽试验模拟甘蔗在镉胁迫下生长,探讨镉胁迫的不同浓度和不同时期对甘蔗生理生化的影响。结果表明:镉处理对甘蔗叶绿素均有不同程度的影响,随着时间的推移叶绿素变化得更为明显;对于清除活性氧系统酶类,包括超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD),相比于对照则出现了较大的波动;脯氨酸(PRO)和丙二醛(MDA)含量受镉浓度影响较小,在镉处理前期并未有明显的变化,但在处理中后期出现了明显的上升趋势;谷胱甘肽(GSH)和非蛋白巯基(NPT)含量在不同的镉浓度和处理时期都有增加的趋势,而植物络合素(PCs)则随着镉浓度的增加会出现先升高后趋于平稳的情况。甘蔗生理不仅受镉浓度处理的影响,随着时间的推移响应的镉积累也是左右甘蔗生理变化的重要因素。     

镉胁迫对野生龙葵抗逆指标的影响

以吉林西部野生龙葵(Solanum nigrum L.)为试验材料,研究镉胁迫对野生龙葵抗逆指标的影响。结果表明,在高浓度镉胁迫下,野生龙葵叶片中脯氨酸和丙二醛的含量都明显增加;野生龙葵叶片中超氧化物歧化酶(SOD)的活性变化随镉胁迫浓度的增大呈现不稳定状态;在高浓度Cd Cl2(200 mg/kg)胁迫下,野生龙葵叶片中过氧化物酶(POD)活性明显提高;在高浓度镉胁迫下,野生龙葵叶片中过氧化氢酶(CAT)活性降低。     

化控措施强化龙葵修复高镉污染土壤的能力研究

为了强化龙葵修复高镉污染土壤的能力,研究化控措施对超积累植物龙葵修复镉污染土壤能力的影响。在 含量为100 mg/ kg 的镉污染土壤上,采用盆栽试验方法,通过浸种和叶面喷施相结合的处理方式,研究了质量浓度 为5、10、20、40 mg/ L 的二烷氨基乙醇羧酸酯(DA-6)对龙葵各器官吸收和富集镉状况的影响。结果表明:各组处理 均能够促进龙葵对镉的吸收和累积,其中20 mg/ L 时作用最显著,提高了苗期和成熟期的根、茎、叶和果实质量,同 时也增加了镉浓度,使得成熟期根、茎、叶的镉提取量增加了46.33%、28.93% 和41.28% (P 0.05);5 和10 mg/ L DA-6 也对茎部质量的增加和成熟期各器官镉提取量作用显著,而40 mg/ L DA-6 仅对叶部质量和镉提取量起到了 一定作用;因此DA鄄6 应用在提高龙葵修复效率的最适宜的浸种和叶面喷施的质量浓度应为20 mg/ L。      

刈割对龙葵生长和富集镉的影响及其机理

通过盆栽实验,研究了25mg·kg-1镉胁迫下刈割对超富集植物龙葵(Solanum nigrum L.)再生长能力和富集镉效果的影响。结果表明留茬30cm轻度刈割,新芽再生速度较快,留茬15cm深度刈割处理的再生速度则相对较慢,二者差异显著,但相对于对照来说刈割处理都能显著提高龙葵的生物量和生长速率。通过对不同时期龙葵体内的镉积累量的比较,发现刈割能有效提高龙葵富集镉的能力。刈割是提高龙葵对镉污染土壤修复效率的一种策略。     

镉胁迫下钝化剂对菠菜生理特征及镉累积的影响

为了探究不同钝化剂在镉(Cd)胁迫下对蔬菜生理特征及Cd累积的影响,以菠菜为研究对象,设置不施钝化剂(CK)、单施纳米羟基磷灰石(nHAP)、单施巯基生物炭(TMB)、配施纳米羟基磷灰石+巯基生物炭(HPTB)4个处理进行盆栽试验。通过测定分析土壤pH、有效态Cd含量及菠菜抗氧化酶活性,阐明施用不同钝化剂对Cd胁迫下菠菜生长及Cd累积的影响。结果表明:施加钝化剂能有效提高菠菜生物量,降低菠菜Cd含量。与CK相比,nHAP、TMB、HPTB处理下地上部和地下部生物量分别增加了90.27%、7.28%、143.75%和72.50%、4.81%、91.71%,Cd含量分别降低了78.19%、6.94%、65.49%和65.98%、39.34%、52.31%;不同钝化剂均能提高土壤pH,降低土壤有效态Cd含量。nHAP、TMB、HPTB处理下土壤pH较CK分别提高了1.36、0.08个和0.76个单位,有效态Cd含量分别降低了83.22%、22.57%和73.70%。nHAP处理对菠菜的降Cd效果最好;施用nHAP能够有效增加抗氧化酶活性,降低丙二醛含量,缓解脂膜过氧化伤害。综上,nHAP可作...     

狼尾草等6种植物对十溴联苯醚污染土壤的生理响应及其修复效果

考察了狼尾草、龙葵、空心菜、苣菜、芥菜和鱼腥草6种植物对土壤中十溴联苯醚(BDE-209)的生理响应及其修复效果。结果表明,在BDE-209污染条件下,供试植物体内丙二醛(MDA)含量升高,表明植物受到一定的毒害作用,而在植物抗逆境机制作用下,植物体内可溶性蛋白质含量升高,超氧化物歧化酶(SOD)活性下降;在供试植物生物量方面,BDE-209对龙葵、空心菜和狼尾草地上部有促进作用,而对苣菜、芥菜具有一定的抑制作用;6种修复植物体内均检测出BDE-209,且地上部与根部BDE-209含量具有显著差异,其中狼尾草根部干重含量高达16.93mg·kg-1;修复60d后,土壤中BDE-209含量均有一定程度的下降,最高去除率可达40.44%,且根际土与非根际土BDE-209去除率有显著差异。修复效果依优劣次序为狼尾草>龙葵、空心菜>鱼腥草>芥菜>苣菜。     

磷素对紫花苜蓿镉累积和抗氧化酶活性的影响

为研究磷素对紫花苜蓿镉累积和抗氧化酶活性的影响,以紫花苜蓿(中苜一号)为材料,采用土培试验,设置不同磷水平(0、40、80、160、240、300 mg·kg^-1)和镉含量(0、2、20 mg·kg^-1),分析紫花苜蓿生物量、镉含量、镉亚细胞分布、丙二醛(MDA)含量和过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性。结果表明：在相同镉处理下,随施磷水平的增加,紫花苜蓿地上部、地下部镉含量最多降低了41.7%和39.2%;生物量、POD活性、SOD活性和CAT活性呈先增加后降低趋势。在相同施磷水平下,与未添加镉处理相比,低含量(2 mg·kg^-1)镉处理时,紫花苜蓿生物量最多增加了28.8%,高含量(20 mg·kg^-1)镉处理时,生物量最多降低了9%;随着镉处理含量的增加,紫花苜蓿MDA含量和CAT活性显著增加,POD和SOD活性先增加后降低。镉含量在各亚细胞组分中的次序为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随施磷量的增加而显著降低,细胞壁镉含量占比最高达...     

镉对龙葵幼苗生长和生理指标的影响

采用营养液培养法研究了镉胁迫条件下龙葵幼苗生长、生理响应及镉积累特性.结果表明,镉胁迫下,龙葵幼苗生长受到一定程度的抑制,并且具有浓度效应和时间效应.镉胁迫还导致龙葵叶片色素含量下降.叶绿素a、b和类胡萝卜素平均含量在高浓度镉(150 μmol·L-1)处理条件下分别较对照降低55.5%、63.9%和43.3%.低浓度镉(25 μmol·L-1)处理15 d内显著促进龙葵幼苗根系活力,平均根系活力较对照上升10.4%,而高浓度镉处理下,根系活力呈现先升后降的趋势,镉处理10 d之后达到峰值;随着镉浓度的升高和胁迫时间的延长,龙葵幼苗叶片相对电导率、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物质均呈现显著上升趋势.相对于对照植株,低浓度镉处理下龙葵叶片平均相对电导率、MDA含量、可溶性糖和脯氨酸含量上升17.7%、117.7%、5.6%和95.3%,而高浓度镉处理下上升幅度更大,分别为39.0%、194.6%、56.3%和758.0%.从积累部位来看,镉主要积累在龙葵幼苗地上部,镉含量由高到低依次为叶片>茎>根系,高浓度镉胁迫20d之后根茎叶镉含量为5 d时的1.73、1.49和1.40倍,分别为1 287.25、1 718.14和2 385.27 μg·g-1DW.     

Cu^2＋胁迫对龙葵生理生化特性的影响

主要研究了重金属Cu2 胁迫对龙葵部分生理生化特性的影响。结果表明,当Cu2 浓度为0.2 mmol/kg时,叶绿素含量达到峰值,随Cu2 浓度的增加,含量下降。几种光合色素对Cu2 的敏感性顺序为:叶绿素a>叶绿素a b>叶绿素b>类胡萝卜素。随Cu2 浓度增加,细胞膜透性呈上升趋势。在龙葵根、茎、叶中超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性有很大差异。龙葵根中SOD活性随Cu2 处理浓度增加而升高;茎中SOD活性随Cu2 浓度增加呈先升高后降低的趋势;叶中SOD活性随Cu2 浓度增加呈先下降后上升的趋势。POD活性根中明显高于茎和叶。龙葵根中CAT活性随Cu2 浓度增加呈极显著负相关;茎中的CAT活性则与Cu2 浓度变化无明显的相关性;叶中的CAT活性随Cu2 浓度增加呈先升后降的趋势。     

Cu2+肋迫对龙葵生理生化特性的影响

主要研究了重金属Cu2+胁迫对龙葵部分生理生化特性的影响.结果表明,当Cu2+浓度为0.2mmol/kg时,叶绿素含量达到峰值,随Cu2+浓度的增加,含量下降.几种光合色素对Cu2+的敏感性顺序为:叶绿素a＞叶绿素a+b＞叶绿素b＞类胡萝卜素.随Cu2+浓度增加,细胞膜透性呈上升趋势.在龙葵根、茎、叶中超氧化物岐化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和过氧化氢酶(CAT)活性有很大差异.龙葵根中SOD活性随Cu2+处理浓度增加而升高;茎中SOD活性随Cu2+浓度增加呈先升高后降低的趋势;叶中SOD活性随Cu2+浓度增加呈先下降后上升的趋势.POD活性根中明显高于茎和叶.龙葵根中CAT活性随Cu2+浓度增加呈极显著负相关;茎中的CAT活性则与Cu2+浓度变化无明显的相关性;叶中的CAT活性随Cu2+浓度增加呈先升后降的趋势.