镉对玉米幼苗生长的影响

镉是污染土壤最普遍的元素之一,具有很强的生物迁移性,镉污染已经潜在的威胁着生态系统和人体健康。本课题以玉米幼苗为供试材料,采用盆栽培养,研究重金属镉对植物生长发育过程中的生物量以及抗氧化性酶活性的影响。主要研究结果包括:随着镉含量增高,种子发芽率降低,幼苗生长受到抑制,生物量显著降低,主要表现为株高下降,根系和地上部的鲜重、干重也显著下降,说明随着镉浓度升高,对幼苗的伤害程度逐渐加深;在镉胁迫下,幼苗抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)的活性变化不相同,随着镉浓度的增高,过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性呈现先上升后下降的趋势,而过氧化物酶(POD)的活性却呈现出逐渐增高的趋势。     

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。     

镉胁迫对一年生黑麦草生理生化特性的影响

通过盆栽试验,研究不同浓度镉(0、50、100、200、300 mg/kg)胁迫对一年生黑麦草(Tagetes patula L.)成年植株叶绿素和丙二醛(MDA)含量及抗氧化酶(SOD、CAT、POD)活性的影响。结果表明:低浓度镉(50mg/kg)胁迫叶绿素含量略有减少,但随着胁迫浓度的升高,叶绿素含量与对照显著减少;MDA含量随着镉胁迫浓度增加呈现先降后升的变化趋势,300mg/kg时达到最高值;SOD、CAT、POD活性随镉浓度升高,均表现出先升后降的变化趋势。可见,一年生黑麦草对重金属镉具有一定的耐受性,为植物重金属修复方面提供参考。     

AM真菌对镉胁迫下韭菜幼苗生理抗性的影响

采用土培法,研究AM真菌对不同镉浓度胁迫下韭菜幼苗生理抗性的影响。结果表明:无菌处理时,不同浓度(50、100、150、200、250、300 mg/kg)镉胁迫下过氧化氢酶(CAT)活性、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性及游离脯氨酸(Pro)的含量呈现上升的规律,但丙二醛(MDA)的含量呈先升后降的规律;当接AM真菌处理时,不同浓度镉胁迫SOD活性、POD活性和CAT活性总体高于无菌处理时的活性,但Pro含量和MDA含量低于无菌处理时的活性。就供试材料而言,AM真菌能缓解一定范围内的镉胁迫对韭菜幼苗的伤害作用,可以为重金属污染植物复合修复提供一定的依据。     

棉花幼苗受铅、镉胁迫的抗氧化酶反应

以棉花柯312为材料,研究了铅、镉胁迫条件下,棉花幼苗根、茎长度和根、茎叶中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性的变化趋势.结果表明:在铅、镉胁迫下,棉花幼苗根、茎生长均受到抑制;较低浓度铅、镉胁迫下,棉花幼苗SOD、POD、CAT活性增强;当胁迫浓度增大时,SOD、POD、CAT的保护作用伴随着细胞膜脂质过氧化反应的加剧而逐渐降低,长时间胁迫将导致棉花幼苗死亡;棉花幼苗丙二醛含量随胁迫浓度的增大而上升.     

外源脱落酸对大麦幼苗镉胁迫伤害的影响

采用室内培养法,研究了外源脱落酸对重金属镉(Cd)胁迫下大麦幼苗叶片细胞膜透性(CMP)、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,大麦幼苗叶片细胞膜透性(CMP)和丙二醛(MDA)含量随重金属镉(Cd)质量浓度的增加而上升,且在重金属镉(Cd)为10 mg/L(T2)时,MDA含量和CMP与对照达极显著差异;SOD和POD活性表现为先上升后下降的趋势,在Cd2+质量浓度为100 mg/L(T3)时,SOD和POD的活性低于对照,可能已经失活。对重金属镉T2处理的幼苗使用外源脱落酸(ABA)后,可以显著提高其叶片SOD和POD活性,极显著降低叶片细胞膜透性和丙二醛含量,说明使用外源脱落酸能够减轻重金属胁迫对大麦幼苗的伤害。     

花生对镉胁迫的生理响应

采用盆栽试验,研究了重金属镉（处理水平12mg／kg土壤）胁迫下不同花生品种不同生长时期SOD、POD、CAT活性,叶绿素、MDA含量,电解质渗透率等主要生理指标的变化规律以及花生荚果、籽仁产量和出仁率的变化。结果表明,镉胁迫降低了3种抗氧化酶的活性,使MDA含量和电解质渗透率升高;降低了叶绿素总含量及荚果、籽仁产量和出仁率。主成分分析结果确定了叶绿素总含量、MDA含量和POD活性为初步筛选花生镉污染胁迫的诊断指标。综合分析,丰花3号、花育20号和鲁花12号对镉胁迫更敏感。     

Cd2+胁迫对玉米抗氧化酶活性及丙二醛含量的影响

采用水培方法,研究了不同浓度的Cd2 处理对玉米叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二醛(MDA)含量的影响。结果显示:低浓度镉胁迫的SOD、POD、CAT活性及MDA含量均高于对照。当Cd2 浓度达到50 mg/L时,SOD活性最高,随着Cd2 浓度逐渐升高,SOD活性随之降低。但是随着Cd2 浓度的提高,POD、CAT活性及MDA含量也呈逐渐上升趋势。     

重金属镉胁迫对油橄榄幼苗生长的影响

通过重金属镉(Cd)胁迫油橄榄幼苗的盆栽试验,初步分析Cd~(2+)与油橄榄体内的各种酶和植株生长状况的关系。结果表明:在50 mg/kg Cd~(2+)处理下,油橄榄幼苗叶片过氧化氢酶(CAT)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量和可溶性蛋白含量均有不同程度的提高,过氧化物酶(POD)活性有所减弱;而当Cd2+浓度达到100 mg/kg时,各指标均受到抑制。说明低浓度Cd~(2+)促进生长,高浓度Cd~(2+)抑制生长。     

镉(Cd)胁迫对芦苇叶片SOD、POD活性影响及动力学分析

为了探究长时间重金属镉胁迫对芦苇抗氧化能力的影响,采用实验室桶栽模拟试验,对长时间序列下芦苇叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性对不同浓度镉胁迫的响应关系进行研究,建立镉胁迫下SOD、POD活性变化动力学方程,并计算其参数。结果表明:一定浓度的镉污染处理有利于提高SOD、POD活性;SOD、POD活性随镉浓度的增加而增加,在各生理阶段均与镉浓度呈正相关。模型参数计算表明:镉浓度与芦苇叶片SOD活性内禀增长率正相关,与环境容纳量、米氏常数、拐点时刻均负相关;在Cd3、Cd4、Cd5水平下,镉浓度与芦苇叶片POD活性内禀增长率、环境容纳量、米氏常数、拐点时刻均正相关。当镉浓度为2mg·kg-1时,POD活性内禀增长率最小,环境容纳量与米氏常数均最大,拐点时刻为11.27,综合SOD、POD拐点时刻结果,镉处理促进SOD、POD活性的极限浓度为2mg·kg-1,在此浓度下,芦苇仍能对镉胁迫做出有效的反应,对芦苇生长量影响不大。     

钙对镉污染花生苗期生理特性及镉吸收的影响

采用水培试验,对不同钙处理下镉污染花生幼苗的生理特性和镉吸收情况进行了研究。结果表明,花生幼苗的株高和鲜重均随钙浓度的增加而增加,而且较高浓度的钙提高了镉胁迫下花生幼苗叶绿素的含量,提高了叶片SOD、POD、CAT活性和根系活力,降低了MDA积累,说明一定范围内高浓度的钙可以缓解镉胁迫对花生生理特性的影响。此外,受镉胁迫的花生幼苗中镉的含量为根部>地上部,且随着钙浓度的增加,花生根部和地上部镉的含量均显著降低,说明在钙与镉进入花生体内时具有一定程度的拮抗作用。     

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。     

重金属(Cd2+、Zn2+)胁迫对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响

采用温室水培试验，研究不同浓度Cd^2 、Zn^2 对番茄幼苗抗氧化酶系统的影响。结果表明，随着Cd^2 、Zn^2 胁迫浓度的增大，番茄幼苗生长明显受抑制，生物量积累、株高和叶面积下降。番茄根系和叶片中的丙二醛(MDA)含量增加，而可溶性蛋白含量减少。抗氧化酶系统中超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(GAT)活性上升。酶活性高浓度下变化明显。叶片中SOD、CAT活性大于根系，但活性变化小于根系，而POD则相反。且叶片中活性变化高于SOD、APX、CAT。抗氧化酶活性的上升能够提高幼苗适应和抵抗重金属胁迫的能力。     

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。     

丛枝菌根真菌对镉胁迫下凤仙花生理特征的影响

采用盆栽方法,用50、100、150、200、250、300 mg/kg这5种浓度的镉液处理凤仙花种子,研究丛枝菌根(AM)真菌对镉胁迫下凤仙花生理特征的影响。结果表明,AM真菌能入侵凤仙花的根部,且接种AM真菌的凤仙花对不同浓度镉胁迫的生理响应程度不同,随镉胁迫浓度的增加,凤仙花超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性均呈先升后降再升的趋势,过氧化氢酶(CAT)活性呈先降后升的趋势,丙二醛(MDA)含量总体呈上升趋势;接种AM真菌时,凤仙花SOD、POD、CAT活性均在镉胁迫浓度为300 mg/kg时达到最大,分别为98.84、100.87、31.33 U/(g·min),MDA含量相对最高,为16.84μmol/g;在200～300 mg/kg较高浓度镉胁迫处理下,接种AM真菌处理的凤仙花抗氧化酶活性高于无AM菌处理的,MDA含量低于无AM菌处理的。在镉胁迫下,凤仙花与AM真菌共同作用可提高其抗氧化酶活性、降低膜脂过氧化,促进凤仙花对重金属镉的吸收。     

水分胁迫对沙枣幼苗抗氧化酶活性的影响

采用聚乙二醇(PEG-6000)溶液模拟干旱法,对沙枣(Elaeagnus angustifolia L.)幼苗进行水分胁迫,测定其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性及丙二醛(MDA)含量的变化。结果表明:在水分胁迫下,沙枣幼苗叶片的SOD活性开始上升,并在PEG浓度为10.0%时出现活性高峰。随着PEG处理浓度的增加,SOD活性下降,经15.0%PEG处理后其活性低于对照值。在轻、中度水分胁迫下,叶片CAT活性逐渐升高,当PEG浓度达20%时出现峰值,为对照的1.3倍,之后随着PEG浓度的增加CAT活性下降,经30.0%PEG处理后CAT活性低于对照,其活性高峰的出现晚于SOD。叶片POD的活性变化趋势与SOD活性相似,均为先升高后降低的单峰曲线。与SOD和CAT活性相比,POD活性高峰同样晚于SOD,与CAT相同。说明在水分胁迫下,沙枣幼苗叶片中的SOD与CAT和POD对水分胁迫的调节有一定的互补性。     

钾肥对镉污染土壤大白菜品质的效应研究

为进一步阐明钾对镉污染土壤上大白菜的品质影响,通过盆栽试验研究了2 种镉污染土壤不同钾肥用量对大白菜生长、生理特性和重金属含量的影响。结果表明,大白菜地上部及地下部鲜重在低镉胁迫下分别下降2.6%和19.8%,在高镉胁迫下分别下降7.1%和45.5%;低镉胁迫下,土壤增施钾肥后大白菜地上部鲜重提高0.3%~34.0%,地下部鲜重降低1.2%~7.4%;高镉胁迫下,增施钾肥后大白菜地上部鲜重无明显变化,地下部鲜重显著提高41.8%~87.3%。低镉胁迫大白菜叶片中叶绿素a、叶绿素b 含量略有升高,增施钾肥后,叶绿素a 含量显著升高,叶绿素b 含量变化不大;高镉胁迫大白菜叶片中叶绿素各含量明显降低,增施钾肥后,叶绿素各含量变化不大。低镉胁迫大白菜叶片中抗氧化系统酶(CAT、SOD、POD)活性增强,高镉胁迫大白菜叶片中各抗氧化系统酶活性降低,2 种镉污染土壤增施钾肥各种酶活性呈增强趋势。镉污染土壤增施钾肥能有效提高大白菜叶片中维生素C、还原糖的含量,并促进游离氨基酸转化为粗蛋白。镉胁迫大白菜叶片中重金属镉、砷含量显著升高,铅、铬、汞含量均有效降低。结果表明,镉污染土壤上增施钾肥能有效提高大白菜品质,特别是降低大白菜叶片中各种重金属的含量,低镉胁迫下最佳施钾浓度为200~400mg·kg^-1,高镉胁迫下最佳施钾浓度为400~600 mg·kg^-1。     

外源NO对镉胁迫下大豆幼苗生理特性的影响

为探究外源NO对大豆镉胁迫的缓解作用,以高浓度镉胁迫(0.5 mmol/L)下的大豆品种晋豆48号为试验材料,以外源硝普钠(SNP)为NO供体材料,研究不同浓度SNP(0、50、100、150、200、300μmol/L)对镉胁迫下大豆幼苗期生理特性的影响。结果表明,高浓度镉离子对大豆生长有严重抑制作用,施加100μmol/L SNP能够促进大豆幼苗生长,增加大豆幼苗光合色素含量,提高过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,降低根尖的O_2~-产生速率和H_2O_2含量。适宜浓度的NO可有效缓解镉胁迫对大豆幼苗的毒害。     

镉胁迫对铁皮石斛叶片抗氧化酶活性的影响及动力学分析

为探究长期镉胁迫对铁皮石斛抗氧化能力的影响,对铁皮石斛叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性在不同浓度梯度镉胁迫中的响应关系进行研究,并建立基于logistic函数的镉胁迫SOD、CAT、POD活性变化动力学方程。结果表明:SOD、CAT、POD活性与镉浓度呈正相关,一定浓度的镉胁迫有利于提高铁皮石斛抗氧化酶活性。结合试验结果得到的模型参数表明,各胁迫水平下建立的12个模型拟合度好(R~20.9,P0.05);镉胁迫浓度与铁皮石斛叶片抗氧化酶活性内禀增长率呈正相关,与环境容纳极限值和拐点时刻呈负相关;综合各模型拐点时刻及铁皮石斛生长周期,镉处理促进铁皮石斛抗氧化酶的极限浓度为2 mg·L~(-1)。因此,低浓度镉胁迫对铁皮石斛毒害较低,同时能一定程度上增加抗氧化酶的积累;logistic动力学模型可较好地反映镉胁迫下铁皮石斛叶片的动态生长过程。     

EM原露对重金属铅胁迫下沟叶结缕草活性氧代谢的影响

为了探讨不同浓度EM原露对重金属铅胁迫下沟叶结缕草活性氧代谢的影响,通过盆栽试验,喷施3种不同浓度的EM原露(稀释200倍、500倍、1 000倍),研究重金属铅胁迫下,不同浓度EM原露处理对沟叶结缕草丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,重金属铅胁迫下,随着EM原露浓度的增加能提高SOD、POD、CAT酶活性,同时降低MDA含量,对保护细胞膜系统起到积极作用。重金属铅胁迫下,稀释200倍EM原露处理效果最好,有利于增强沟叶结缕草抗重金属的能力,且在草坪草管理中应用成本较低。