镉胁迫下外源IAA对栝楼生理变化和耐镉性的影响

为探究IAA对镉胁迫下栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim.)生理响应及耐镉性的影响,以保定栝楼(耐镉品种)和浦江栝楼(镉敏感品种)为材料,进行土培试验,研究800μmol/L镉胁迫下不同浓度IAA(10,35,60μmol/L)对2个栝楼品种的生长特性、光合特性、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明:(1)与CK组相比,800μmol/L Cd处理下,保定和浦江栝楼的平均根长、地下部分鲜重、超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶绿素含量、最大光化学效率(F_v/F_m)和电子传递速率(ETR)明显降低,初始荧光(Fo)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及MDA含量显著增高,细胞膜脂过氧化程度加深;(2)随IAA浓度升高,保定栝楼平均根长与地下部分鲜重持续增长,最大增幅为24.83%和40.55%,而浦江栝楼则由上升转为下降趋势;(3)外源IAA加入后,2个栝楼品种幼叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b、叶绿素荧光参数中的Fv/Fm、ETR及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性均呈现出先升后降的趋势,Fo和MDA含量先降后升,其中,35μmol/L的IAA使叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b、Fv/Fm、ETR及SOD、CAT活性上升到峰值,而MDA含量降低35.44%～43.23%,达到谷值;(4)由隶属函数均值耐镉性分析得知,不同浓度IAA对栝楼镉毒害的缓解程度为35μmol/L10μmol/L60μmol/L0μmol/L。由此可见,外源IAA的施加对于缓解植物镉胁迫具有一定的应用前景。     

外源水杨酸对铝胁迫下菊芋光合特性及耐铝性的影响

以耐铝性较强的南京菊芋和耐铝性较弱的资阳菊芋为对比试验材料,在水培条件下,研究叶面喷施500μmol/L水杨酸(SA)对50μmol/L铝胁迫下菊芋幼苗叶片生长特性、光合特性、抗氧化酶活性及耐铝性的影响。结果表明,经过50μmol/L铝处理21d后,南京菊芋和资阳菊芋均受到一定的抑制,株高、根长及地上部分鲜重、叶绿素含量、最大光能转换效率(Fv/Fm)、最大荧光产量(Fm)及电子转移速率(ETR)显著降低,SOD、POD与CAT呈现相反的变化趋势,显示出2个菊芋品种的耐铝性差异,初始荧光(F)、可溶性蛋白含量、超氧阴离子产生速率(O2-)、游离脯氨酸含量(Pro)以及MDA含量均上升。喷施500μmol/L SA后显著提高菊芋的株高、根长及地上部分鲜重、叶绿素含量及叶绿素荧光相关指标、抗氧化酶活性;降低叶片的超氧阴离子产生速率(O2-),可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量(Pro)和丙二醛(MDA)含量呈现上升的变化趋势。通过灰色关联度分析可知,喷施SA对菊芋的叶绿素b、Fm和ETR影响最大;由隶属函数分析得出,每天喷施500μmol/L SA通过提高抗氧化酶活性和光合作用等途径缓解铝胁迫对菊芋造成的伤害,增强菊芋抵抗铝胁迫的能力。     

镉、硒处理对碎米荠生长和生理特性的影响研究

通过水培法研究不同浓度镉、硒离子溶液处理对碎米荠(Cardamine Flexuosa)生长和生理特性的影响。结果表明:高浓度镉、硒溶液使碎米荠植株地上部分鲜重、株高、根长、叶片大小等生物量明显下降,低浓度镉、硒能促进植株地上部分生物量的增加。随着镉、硒浓度的增加,植株的叶绿素a、b及类胡萝卜素含量整体呈显著降低趋势;其中在5、10μmol L~(-1)浓度硒处理时,植株叶片中类胡萝卜素含量显著高于对照组。与对照相比,镉处理时植株叶片中叶绿素a/b值降低,类胡萝卜素占总光合色素含量的比值无明显变化;硒处理下,叶绿素a/b值无明显变化规律,类胡萝卜素占比呈上升趋势。在镉处理下,碎米荠植株的抗氧化酶系统中CAT和POD活性显著升高,SOD活性则呈先降低后升高的趋势;在硒处理下,SOD总体呈不断升高的趋势,CAT总体呈先降低后升高的趋势(15μmol L-1处理除外),POD则总体呈先升高后降低的趋势;镉、硒浓度相同时,植株体内抗氧化酶对硒处理敏感性更强,变化幅度大于镉处理。     

镉胁迫对黄瓜幼苗光合和叶绿素荧光特性的影响

通过室内水培试验,研究了不同浓度镉处理（0,25,50,100,200μmol/L）对黄瓜幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性的影响。结果表明：镉胁迫第4天,净光合速率、气孔导度和蒸腾速率已显著下降,但细胞间隙CO2浓度变化不大;叶绿素相对含量仅在200μmol/L镉胁迫时下降;叶绿素荧光参数Fv/Fm、Yield和ETR变化不大,表明200μmol/L以下镉处理光合下降的主要原因是气孔因素。在胁迫第8天,所有镉处理净光合速率、气孔导度、蒸腾速率进一步下降,细胞间隙CO2浓度上升,叶绿素相对含量和除NPQ外的所有荧光参数也显著下降,表明此时光合下降与非气孔因素如叶绿素相对含量下降和原初光化学反应受到伤害等有关。50μmol/L镉胁迫导致除NPQ外的所有荧光参数出现一低谷值,原因可能与镉胁迫引起的严重Fe缺乏有关。     

外源H2O2对镉胁迫下酸枣幼苗生长及生理特性的缓解效应

通过温室盆栽土培试验,研究不同浓度(0,0.02,0.04,0.06,0.08,0.1,0.3 mmol/L)的外源H_2O_2处理对0.05 mmol/L Cd胁迫下酸枣幼苗生长、光合系统和荧光特性等的影响。结果表明:(1)Cd胁迫下,酸枣幼苗生长受到抑制,经H_2O_2处理后,酸枣幼苗对镉抗性系数、光合绿素含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均升高,过氧化氢(H_2O_2)、丙二醛(MDA)含量和胞间CO_2浓度(C_i)则出现不同程度的下降;(2)低浓度H_2O_2(≤0.08 mmol/L)处理后,酸枣叶片和根系内抗氧化酶[过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)]活性增强,叶片内1,5—二磷酸核酮糖羧化酶(Rubisco)、1,1—二磷酸景天庚酮糖酯酶(SBPase)和1,6—二磷酸果糖醛缩酶(FBAase)活性最高显著上升38.24%,42.15%,84.08%,但转酮醇酶(TKase)活性无显著变化;(3)酸枣叶片内PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和吸收光能用于光化学反应的份额(P)在H_2O_2处理下最大分别提高37.52%,135.95%,53.10%和98.36%,PSⅡ非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散Y(NPQ)、非调节性能量耗散Y(NO)、吸收光能用于天线热耗散的份额(D)、PSⅡ反应中心非光化学耗散的份额(E_x)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)分别降低34.13%,35.15%,30.26%,35.52,32.30%和53.43%,缓解效果显著,但随着外源H_2O_2喷施浓度的增加,缓解效应有下降趋势。综合分析发现,H_2O_2对酸枣镉毒的缓解作用与其改善酸枣光合作用、维持抗氧化系统高活性和提高PSⅡ光化学效率等多种生理过程有关。其中以0.08 mmol/L H_2O_2提高酸枣的修复效率最佳,可作为植物修复的强化措施。     

镉胁迫下施硒对冬小麦幼苗镉吸收、抗氧化能力及植株超微结构的影响

【目的】硒(Se)在提高植物抗逆性方面起着重要作用。硒减轻植物重金属Cd毒害的直接和间接机制需要进一步研究。【方法】供试作物为小麦(Triticum aestivum L.)。水培试验设置5个处理：Hoagland基础营养液(CK),营养液中只添加Cd 5μmol/L (Cd5Se0),添加Cd 5μmol/L和Se 5μmol/L (Cd5Se5),只添加Cd 20μmol/L(Cd20Se0),同时添加Cd 20μmol/L和Se 5μmol/L (Cd20Se5)。通过测定小麦镉含量和抗氧化系统相关指标,研究硒对小麦镉吸收时间动力学的影响以及小麦抗氧化体系中的调控机制;并观察了叶片和根系细胞的超微结构。【结果】镉胁迫下,施硒使小麦地上部的镉含量降低了18.20%～38.16%,镉积累量显著降低了40.79%～43.05%(P<0.05)。小麦根系在0～24 h内对镉的吸收特征符合一元二次方程,24 h内,在Cd5和Cd20条件下,施硒后小麦对镉的吸收量分别降低了48.96%和11.47%。相较于CK,在Cd20条件下,根和叶片中超氧阴离子■的产生速率以及过氧化氢(H     

镉胁迫下生物炭与锌/钾叶面肥促进烟草生长降低镉富集的协同效应

[目的]生物炭和叶面肥在单独调控重金属胁迫条件下植物生长及重金属离子吸收方面的应用价值已被一些研究证实,然而它们在土壤重金属镉污染修复中的耦合效应及其机制尚不十分清楚。烟草为镉易富集植物,研究生物炭和锌/钾叶面肥单施或联合施用对烟草生长和镉富集特性的影响,为镉污染土壤的修复及烟草安全生产提供理论依据。[方法]采用盆栽模拟轻度土壤镉污染胁迫试验,供试烟草品种为‘中烟100’。设置6个试验处理:对照(CK)、土施生物炭20 g/kg(B)、喷施0.5%ZnSO4叶面肥(Zn)、喷施0.5%KH2PO4叶面肥(K)、生物炭+喷施ZnSO4叶面肥(B+Zn)、生物炭+喷施KH2PO4叶面肥(B+K),每个处理重复8次。将烟草分割为根、茎、下部叶(从下到上1~5片)、中部叶(6~10片)、上部叶(11~15片)5部分。测定株高、生物量、丙二醛含量(MAD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性、烟株各部位的镉含量,计算了镉富集和转运系数,分析了土壤中镉形态的变化。[结果]1)单独施用叶面肥较单独施用生物炭更有利于增强镉胁迫下叶片的抗氧化性能,促进烟株生长。与B处理相比,Zn和K处理的MDA含量分别降低12.8%和15.1%,POD活性分别增加32.2%和29.9%,CAT活性分别增加25.5%和18.2%(P<0.05),Zn和K两处理之间的抗氧化酶活性无显著差异(P>0.05)。单独施用生物炭较单独施用叶面肥更有利于降低土壤中镉的生物有效性。与Zn和K处理相比,B处理的土壤弱酸提取态镉含量分别降低19.0%和19.3%,可还原态镉含量分别降低22.3%和23.9%(P<0.05)。单独喷施叶面肥对土壤镉形态无显著影响(P>0.05)。2)生物炭和叶面肥配施具有叠加效应,且B+Zn处理对促进镉胁迫下烟株生长和减少烟株镉吸收方面效果大于B+K处理。与CK、B、Zn处理相比,B+Zn处理的株高分别增加52.8%、25.9%和11.8%,地上干重分别增加146%、89.1%和45.3%,SOD活性分别增加29.8%、19.7%和11.0%,POD活性分别增加94.0%、64.1%和24.1%,CAT活性分别增加183.8%、90.9%和52.2%,烟株根镉含量分别减少53.9%、25.2%和31.6%,茎镉含量分别减少74.5%、53.9%和63.7%,上部叶镉含量分别减少63.1%、18.8%和40.1%,中部叶镉含量分别减少63.6%、27.7%和35.3%,下部叶镉含量分别减少63.8%、34.1%和46.9%,烟株镉生物富集系数分别降低64.4%、31.0%和48.4%,镉生物转运系数分别降低33.3%、20.2%和28.5%,土壤中弱酸提取态镉含量分别降低19.5%、7.5%和19.0%,土壤中还原态镉含量分别降低22.9%、2.0%和20.8%,土壤中可氧化态镉含量分别增加62.5%、5.6%和54.6%,土壤中残渣态镉含量分别增加206.9%、10.7%和174.7%。与B+K处理相比,B+Zn处理的烟株地上干重增加18.3%,上部叶、中部叶、下部叶镉含量分别减少8.4%、13.9%和16.9%,镉生物富集系数和转运系数分别降低20.8%和8.5%。[结论]在镉污染胁迫下,土施生物炭可以降低土壤中镉的生物有效性,减少烟草的吸收。叶面喷施锌、钾肥可以提高烟草植株的抗氧化性能,促进烟株生长。生物炭配合叶面肥具有明显的协同作用,降低烟草中镉的运转系数和富集系数的效果显著高于锌/钾叶面肥单独施用。在本试验条件下,生物炭配合喷施硫酸锌的效果好于生物炭配合喷施磷酸二氢钾,可作为提高烟草生产安全及土壤镉污染修复的一项有效措施。     

喷施脱落酸对树番茄幼苗生理特性及镉吸收的影响

采用盆栽试验,研究了在镉条件下对树番茄幼苗地上部分喷施不同浓度(0、1、5、10、20μmol L-1)脱落酸后对其生理特性及镉吸收的影响。结果表明,树番茄幼苗各部位的生物量及叶片的光合色素含量均随喷施脱落酸浓度的升高出现先下降后上升的趋势。与对照相比,喷施脱落酸在提高树番茄幼苗叶片POD及CAT活性的同时降低了其SOD活性。随着喷施脱落酸浓度的升高,树番茄幼苗根际土壤的pH及有效态镉含量分别表现出上升和下降的趋势。另外,喷施脱落酸后,树番茄幼苗各部位的镉含量均显著低于对照,并随喷施脱落酸浓度的升高呈下降趋势,其根系及地上部分的镉含量在喷施20μmol L-1脱落酸后分别较对照降低了26.44%及41.60%。喷施20μmol L-1脱落酸不仅使树番茄幼苗的生物量达到最大,还使其根、茎、叶的镉含量及转运系数均低于其他处理。综上,在镉条件下喷施适宜浓度的脱落酸可以在促进树番茄幼苗生长的同时抑制其对镉的吸收。     

难溶态锌、镉对香根草抗氧化酶活性及锌、镉吸收的影响

采用土培根袋试验,研究了难溶态锌、镉对香根草生长、抗氧化酶活性、MDA含量及锌、镉吸收累积的影响.结果表明,锌、镉均不同程度抑制了香根草的生长,抑制作用均以锌镉交互＞镉＞锌,以锌、镉复合污染更加剧了对植物的胁迫,不同生长期(75 d和90 d)锌锅处理的香根草地上部和根系的SOD、POD、CAT活性及MDA含量均显著增加,且随重金属毒性增强,酶活性和MDA含量亦增加,香根草根系膜脂过氧化的程度大于地上部,香根草体内锌镉含量以地上部＜根系,但吸收的锌主要富集在地上部,吸收的镉则主要富集在根系,且随着生长期的延长,各锌镉处理的锌镉积累量明显增加.     

不同浓度镉胁迫对玉米幼苗光合作用、脂质过氧化和抗氧化酶活性的影响

以玉米为材料,通过营养液培养试验,研究浓度为5~100 μmol/L的镉胁迫后不同时间内,植株体内活性氧代谢及其抗氧化酶活性的变化特征,探讨镉胁迫导致植物体内活性氧自由基累积的原因及不同程度镉胁迫对植物体内活性氧代谢的影响。随着加镉量的增加,玉米地上部生物量明显降低,而根部生物量未表现出差异。镉处理降低了叶片光合作用速率,高镉处理的影响较早。镉处理4d后,5、20、和100 mol/L Cd2+浓度处理玉米叶片Fv/Fm减小,PSII系统的原初光能转换效率下降,但比光合作用速率下降的时间要晚;镉处理7d的叶片中丙二醛（MDA）含量还没有受到明显影响,但20和100 μmol/L Cd2+处理4d后,根系膜质过氧化增强,MDA含量升高。随着镉浓度升高,处理时间延长,活性氧酶清除系统包括超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）等酶活性明显增加,受到镉胁迫诱导,高浓度镉处理该现象出现更早。本文试验结果表明,镉胁迫下植物体内活性氧形成增多,诱导活性氧酶清除系统活性升高,其中一个重要原因是与CO2同化受到限制有关。     

不同水分胁迫对刺槐生理的影响

本文以二年生刺槐为供试材料,探讨水分胁迫对其生理的影响,为园林绿地中刺槐的灌溉提供理论指导。结果表明,水淹和干旱胁迫明显影响刺槐的生长。水淹11d后,qP值、ETR值、Fv’／Fm’值和净光合速率的明显下降,qN值上升,19d后植株死亡。中度干旱胁迫（土壤含水量在8％～15％之间）对植株生长有一定影响,表现为净光合速率的下降和qN值上升等;干旱胁迫（土壤含水量低于10％）严重抑制植株的生长,表现为qN值上升,而qP、ETR、Fv’／Fm’和净光合速率下降,处理19d后干旱组植株死亡。轻度干旱（土壤含水量在15％～25％之间）适宜植物生长,表现为3次测定的qP、ETR、Fv’／Fm’、FV／Fm和净光合速率都较高且稳定。土壤含水量日变化在15％～25％以内受轻度干旱胁迫是园林中刺槐的最佳灌溉方式,既不影响景观效果,同时也能节约灌溉用水。     

不同品种葡萄叶片光合特性对干旱胁迫的响应及旱后恢复过程

以设施葡萄品种“巨峰”和“夏黑”为试材,设置5个不同的干旱胁迫组：T1（干旱胁迫3d）,T2（干旱胁迫6d）,T3（干旱胁迫9d）,T4（干旱胁迫12d）和T5（干旱胁迫15d）,以正常水分处理组为CK（土壤相对含水率70%～80%）,研究干旱胁迫下葡萄叶片的光合荧光参数变化,以及不同程度干旱胁迫后水分恢复处理下的叶片恢复情况。结果表明：干旱可降低葡萄叶片的光合参数和荧光参数,且巨峰的变化幅度大于夏黑。在15d的干旱胁迫中,巨峰的光合参数下降70%～90%,夏黑下降60%～80%;葡萄叶片的荧光参数中,F0随着干旱胁迫的加剧而显著上升,而qP、Fv/Fm、ETR和ΦPSⅡ则随着干旱胁迫加剧而降低。其中巨峰叶片的ΦPSⅡ、qP和ETR在15d的干旱胁迫中分别下降40.63%、43.24%和57.71%,F0上升48.27%。夏黑叶片的ΦPSⅡ、qP和ETR在15d的干旱胁迫中分别下降26.38%、40.00%和59.69%,F0则上升50.19%。葡萄叶片的旱后恢复过程,在胁迫程度较轻时（T1-T4）,夏黑叶片的光合参数恢复能力大于巨峰,胁迫程度较重（T5）时则相反;两个葡萄品种荧光参数的恢复程度差异不显著。     

土壤相对含水量对不同茬口番茄叶片PSⅡ光化学活性和光能分配影响

为探明不同茬口番茄光合特性对土壤水分响应机制,采用盆栽方式研究50%、65%和80%土壤水分处理对冬春两茬番茄叶片PSⅡ光化学活性和光能分配的影响。结果表明,随着土壤相对含水量减少,春茬番茄叶片的叶绿素含量下降,电解质渗透率增加,叶片最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q P)和吸收光能用于进行光化学反应份额(P)降低,非光化学猝灭(NPQ)、双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)、天线热耗散份额(D)和非光化学猝灭量子产量[Y(NO)]显著升高,表明叶片用于PSⅡ反应中心的光化学活性降低,用于非化学反应的能量增加,叶片发生光抑制和光损伤程度增加,且与水分亏缺程度呈显著正相关,春茬番茄以80%土壤含水量表现较好。冬茬番茄以50%水分处理的F_v/F_m、ΦPSⅡ、ETR、q P和P较低,但生长中后期时,65%水分处理的F_v/F_m、ΦPSⅡ、ETR、q P和P却显著高于80%处理,与充足供水相比,轻度水分胁迫下的番茄叶片的光抑制发生程度较轻。综上可知,春茬番茄以80%水分处理的叶片光化学活性较高,而冬茬番茄以65%水分处理表现较好。本研究结果为不同茬口番茄生产的合理灌溉提供了理论依据。     

土壤水分胁迫对设施黄瓜叶片光合及抗氧化酶系统的影响

以黄瓜品种"津研四号"(Jinyan4)为试材,于2015/2016年秋冬季在温室内对黄瓜全生育期开展土壤水分胁迫盆栽试验,设置正常灌溉CK(田间持水量的70%~80%)、轻度胁迫T1(田间持水量的60%~70%)、中度胁迫T2(田间持水量的50%~60%)、重度胁迫T3(田间持水量的30%~40%)4个土壤水分处理,采用土壤水分传感器EM50监测土壤含水量,于苗期、伸蔓期、开花期和结瓜期测定黄瓜叶片的光合特性和抗氧化酶活性等指标。结果表明:(1)水分胁迫下黄瓜叶片光合色素含量均有不同程度降低,T3处理叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量平均值分别比CK下降47.41%、41.03%和34.03%,叶绿素a/b无明显变化趋势。(2)随着土壤水分胁迫加剧,叶片净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)值下降,气孔限制值(Ls)升高,T3处理水分利用效率(WUE)高于其它各处理。(3)随着胁迫时间的延长,各处理黄瓜叶片丙二醛(MDA)含量逐渐增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均呈先升高后降低,过氧化物酶(POD)呈先降低后升高再降低的趋势。随着胁迫的加重,SOD、POD和CAT活性不断升高,MDA含量持续增加。研究认为土壤水分胁迫引起黄瓜叶片光合能力下降,抗氧化酶活性升高,MDA含量增加。     

土壤含水量对狗牙根叶片生理生态指标的影响

采用盆栽控水试验,研究了不同土壤含水量（水淹,23%,18%,13%,8%）对我国雅砻江库区重要植物物种狗牙根叶片光合色素、SOD活性、POD活性、脯氨酸和MDA含量变化的影响。结果表明:与对照（23%）相比,狗牙根受到淹水胁迫时叶绿素a,b的含量和光合效率有所下降,丙二醛含量有所升高,但是抗氧化酶活性以及脯氨酸含量的增大提高了植物对淹水胁迫的抵抗力。随着土壤含水量的减少,叶绿素a和b的含量、光合速率、SOD、POD活性和丙二醛含量先升高,随后逐渐降低。SOD和POD活性在8%时存在最低值,分别为33.10U/gFW和3.87U/gFW。Carotenoid/Chlorophyll（Car/Chl）比值在18%时达到最低值0.22,然后增大。脯氨酸（Pro）含量随胁迫程度呈明显的增大趋势,并在8%达到最大值0.31μg/gFW,说明干旱条件时狗牙根通过提高类胡萝卜素和脯氨酸含量来改善渗透调节能力,增强对干旱胁迫的抵抗能力和适应力。但严重的干旱胁迫（8%）导致了植物叶片的损伤。     

Zinc alleviates growth inhibition and oxidative stress caused by cadmium in rice

A hydroponic experiment with two rice cultivars differing in cadmium (Cd) tolerance was conducted to investigate the alleviating effect of zinc (Zn) on growth inhibition and oxidative stress caused by Cd. Treatments consisted of all combinations of two Zn concentrations (0.2 and 1 μM), three Cd concentrations (0, 1, and 5 μM), and two rice cultivars (Bing 97252, Cd‐tolerant; Xiushui 63, Cd‐sensitive). Cd toxicity caused a dramatic reduction in plant height and biomass, chlorophyll concentration and photosynthetic rate, and an increase in Cd concentration in both roots and shoots, malondialdehyde (MDA) concentration, and superoxide dismutase (SOD) and peroxidase (POD) activities in shoots. The response of all these parameters was much larger for Xiushui 63 than for Bing 97252. Addition of Zn to the medium solution alleviated Cd toxicity, which was reflected in a significant increase in plant height, biomass, chlorophyll concentration, and photosynthetic rate, and a marked decrease in MDA concentration and activity of anti‐oxidative enzymes. However, it was noted that Zn increased shoot Cd concentration at higher Cd supply, probably due to the enhancement of Cd translocation from roots to shoots. Therefore, further studies are necessary to determine the effect of Zn supply on Cd translocation from vegetative organs to grains or grain Cd accumulation before Zn fertilizer is applied to Cd‐contaminated soils to alleviate Cd toxicity in rice.     

镉胁迫条件下磷肥对结缕草光合特性的影响

采用盆栽试验,研究镉(50 mg·kg-1)胁迫下不同磷肥水平(50、100、150 mg·kg-1)对结缕草生长及光合特性的影响。结果表明,镉胁迫下结缕草的生长和光合特性受到抑制,施加100 mg·kg-1磷肥的结缕草叶长比只受镉胁迫组增加53.33%,根长增加70.5%,叶绿素a+b含量增加42.85%,净光合速率(Pn)增加54.75%,蒸腾速率(Tr)增加94.05%,水分利用效率(WUE)增加45.85%,PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)增加12.84%,且与镉胁迫组差异显著。施加150 mg·kg-1磷肥结缕草叶片的胞间二氧化碳浓度(Ci)、表观光电子传递效率(ETR)比镉胁迫组降低。除气孔导度(Gs)在50 mg·kg-1磷肥处理后显著增加,结缕草叶长、根长、叶绿素含量、Pn、Tr、Fv/Fm、Ci和ETR等指标均随磷肥浓度增加呈现先增加后减少的趋势。通过结缕草生长和光合指标可以看出,施用磷肥可以缓解镉对结缕草的胁迫,施加100 mg·kg-1磷肥效果显著。     

低钾对水稻不同叶位叶片光合特性及抗氧化系统的影响

研究了低钾条件下钾敏感型水稻品种"二九丰"不同叶位叶片的气体交换、荧光参数、色素和活性氧及抗氧化酶活性的变化。结果表明,随着叶位降低,对照和低钾处理的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学量子产量(ΦPSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、可溶性蛋白(SP)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均显著下降,而胞间CO2浓度(Ci)、激发压(1-qP)、非光化学猝灭(qN)、超氧化物自由基(O2.-)产生速率、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量却急剧升高。与对照相比,低钾胁迫加速了各叶位Pn的下降和Ci的上升,而Gs并无降低,说明Pn的降低主要是由非气孔引起的。低钾胁迫还明显降低Fv/Fm、ΦPSⅡ、ETR、Chl和SP含量、Chl/Car比率、及SOD和POD活性,促进了(1-qP)、O2.-产生速率、H2O2和MDA含量的升高。这些结果均说明低钾胁迫引起了PSⅡ光化学效率降低和能量耗散的不平衡,从而导致了叶片的早衰。相关性分析表明,PSⅡ的激发压的升高与Pn、Chl和SP的含量及SOD和POD活性呈极显著负相关,与O2.-产生速率、H2O2和MDA含量呈极显著的正相关。据此推测,激发压的升高可能介导了水稻在低钾条件下叶片早衰的起始过程。     

施氮量对超高产小麦开花期旗叶光合功能的影响

在田间条件下,采用开放式气路测定了小麦旗叶的光合功能的相关指标,研究了施氮量对超高产小麦旗叶开花期荧光动力学参数的影响。结果表明,氮素对超高产小麦开花期的荧光动力学参数和光合特性有较大的调节作用。随着光照时间的延长,小麦旗叶的荧光参数ΦPSII（作用光存在时PSII实际的光化学量子效率）、qP（光化学猝灭系数）、F’v/F’m（开放的PSII反应中心的激发能捕获效率）、NPQ（非光化学猝灭系数）、ETR（电子传递速率）逐渐上升并在20 min左右趋于稳定,与光合同步;但在高氮条件下ΦPSII和qP反而较低氮处理的降低。表明在合理的施氮范围内,施氮能通过提高F’v/F’m、NPQ、ETR来增强光合机构对环境的适应能力,进而保护光合器官。在本试验条件下,超高产麦田的适宜施氮量为N 300 kg/hm2。     

外源钙对干旱胁迫下岩溶山区白刺花幼苗生长、生理特性的影响

为揭示岩溶山区白刺花耐旱性与外源钙的关系及抗旱机理,以贵州野生白刺花为试验材料,利用聚乙二醇(PEG)溶液模拟干旱,以未加PEG的1/2浓度Hoagland营养液为对照,研究了外源钙对PEG诱导的干旱胁迫下白刺花幼苗生长和生理的影响,并利用隶属函数综合评价出最佳的外源钙施用量。结果表明,未施入外源钙时,随着PEG诱导的干旱胁迫强度的增加,白刺花幼苗根干重、根冠比、丙二醛(MDA)含量、过氧化氢酶(CAT)活性均逐渐增加,当胁迫浓度为10%时,以上指标均显著高于对照;可溶性蛋白、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)呈先升高后降低趋势,均(除POD外)在胁迫浓度为10%时达到最大值,与对照相比差异显著;白刺花幼苗地上部生物量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈降低趋势,其中地上部生物量、Pn在胁迫浓度为10%时显著降低,Gs和Tr在胁迫浓度为15%时显著降低。在PEG诱导的干旱胁迫下,白刺花幼苗通过提高渗透调节物质含量、增强保护酶活性、增加根冠比等来适应干旱环境。施入适宜浓度的外源钙,显著抑制了PEG诱导的干旱胁迫下白刺花幼苗地上部生物量、Pn、Gs和Tr降低的幅度以及MDA含量增加的幅度;显著促进了根干重、可溶性蛋白含量及SOD、POD和CAT活性的增加,即PEG诱导的干旱胁迫下外源钙可以进一步提高白刺花幼苗根干重和幼苗中渗透调节物质含量,增强保护酶活性,降低Tr,维持生长、生理和光合功能,增强白刺花的抗旱能力。隶属函数综合评价指出,本试验条件下施入50 mmol·L~(-1)的外源钙对提高白刺花幼苗抗旱性的效果最佳。本研究结果为更加充分、合理地利用白刺花灌丛资源提供了理论依据。