镉胁迫对10种鸢尾属植物生长及镉积累特征的影响

为研究鸢尾属植物对镉吸收特征的差异及鸢尾植物超微结构在镉胁迫下的变化,进行了10个鸢尾品种的盆栽试验研究,并分析了不同品种鸢尾在镉含量20 mg·kg-1下镉积累差异及4个品种鸢尾超微结构情况.结果 表明:(1)玉蝉花(Iris ensata Thunb.)的根系镉富集系数和植株镉积累总量最高,分别为1.02 μg·μg-1和60.6 μg.镉胁迫对株高、叶宽和叶片数有轻微抑制作用,而对地上及根系物质量有较强的抑制作用.其中,地上部鲜重和生物量的减少率分别为20.14％和15.60％,根系鲜重和生物量的减少率分别为12.54％和7.67％,由于物质量受镉胁迫影响较小,故适用于镉污染地区的修复植物.(2)蝴蝶花(Iris tectorum)根系富集系数和镉积累总量均较高,分别为0.14 μg.μg-1和19.01 μg;其叶宽和株高分别增加了2.47％和5.84％,其生长受到一定的促进作用,表明其具有很强的镉适应性,可用于作为镉污染地区的替代种植植物.(3)黄菖蒲(Iris pseudacorus)、守夜者(Iris night ruler)和胜利者(Iris nelson)镉积累总量较低,分别为17.62、15.90和11.80 μg,同时生长受到的影响较小,可用于镉污染地区的园林植物种植.(4)其他品种镉积累量极低,生长受到的抑制作用大,不适宜在镉污染地区种植.(5)镉胁迫可导致鸢尾属植物细胞变形、质壁分离,线粒体结构破碎、溶解,叶绿体肿胀、片层结构紊乱或溶解,而细胞核形态变化不明显.研究结果为鸢尾属植物改良重金属土壤提供了科学依据,同时为重金属污染地区的园林应用提供参考.     

两种鸢尾属植物在铝胁迫下的生理反应

采用水培方法,在AlCl_3·6H_2O质量浓度为0(对照)、5、10、15、20、25 mg/L条件下分别培养鸢尾和黄花鸢尾,研究两种鸢尾在铝胁迫下的生理反应.结果表明,AlCl_3·6H_2O质量浓度为10 mg/L时,两种鸢尾的叶绿素含量、类胡萝卜素含量和根系活力均较对照极显著升高;AlCl_3·6H_2O质量浓度高于10 mg/L时,两种鸢尾的叶绿素含量、类胡萝卜素含量和根系活力均随Al~(3+)浓度的增大而下降;AlCl_3·6H_2O质量浓度为5 mg/L时,两种鸢尾叶片内可溶性糖含量显著低于对照,随着AlCl_3·6H_2O质量浓度的增大,可溶性糖含量逐渐上升;AlCl_3·6H_2O质量浓度为0～25 mg/L时,两种鸢尾叶片内丙二醛和游离脯氨酸含量均随Al~(3+)浓度的增大而持续上升.     

路易斯安娜鸢尾对重金属镉的吸收、积累及其抗性的研究

采用溶液培养法,研究0、10、100、500μmol·L-1浓度CdCl2处理对路易斯安娜鸢尾外部形态、镉积累量、叶绿素含量、光合参数以及抗氧化酶活性等各项指标的影响。结果表明:低浓度Cd2+处理对路易斯安娜鸢尾生长无明显影响,随着Cd2+胁迫强度上升,根长显著降低,叶绿素和光合速率显著下降,POD、SOD活性显著上升,CAT活性下降。此外,根内POD、SOD酶活性明显高于叶,而根内MDA含量低于叶。说明路易斯安娜鸢尾对100μmol·L-1以下Cd2+毒害具有较强的抗性和吸收、积累能力,且根是主要积累部位。     

干旱胁迫对13种优良鸢尾属植物的生理影响

为利用我国丰富的鸢尾种质资源,给园林绿化提供优良抗旱的鸢尾属植物品种。试验以鸢尾属植物叶片相对含水量、叶片持水力、叶绿素含量及过氧化物酶活性等生理指标,对13个优良鸢尾品种在干旱胁迫下的生理响应进行了研究。结果表明,随着处理时间的延长,鸢尾属植物品种离体叶片质量呈持续下降趋势,其中,经过102 h自然失水,紫花鸢尾叶片持水力下降幅度最少,马蔺降低幅度最大,紫花鸢尾叶片持水力是马蔺的3倍左右;参试的鸢尾品种在受到干旱胁迫时,叶绿素含量变化趋势多数品种表现为先上升后下降,其中,黄褐鸢尾、马蔺在胁迫45 d时叶绿素含量达到最低,古铜红和矮梦2个鸢尾品种叶绿素含量呈上升趋势,而白萼鸢尾、德国鸢尾在受到干旱胁迫时,叶绿素含量则表现为先降低后升高;随着干旱胁迫时间的延长,各鸢尾品种叶片相对含水量都呈现下降趋势,在45 d时达到最低,其中,马蔺、德国鸢尾叶片相对含水量保持持续下降,紫辉、血石、矮梦、紫花、金娃娃在胁迫中期叶片相对含水量均有所回升,黄褐、黄菖蒲、古铜红、惊险叶片相对含水量在胁迫后期下降幅度相对较大;在干旱胁迫下,鸢尾属植物POD活性呈上升或先上升后下降的趋势,表现出较高的耐旱能力,参试的13个鸢尾品种抗旱性大小顺序依次为:蓝蝴蝶>紫花鸢尾>血石鸢尾>黄褐鸢尾>德国鸢尾>惊险鸢尾>金娃娃鸢尾>古铜红鸢尾>矮梦鸢尾>紫辉鸢尾>马蔺>白萼鸢尾>黄菖蒲。综合试验基地植株的适应性和观赏性,蓝蝴蝶、紫花鸢尾、黄褐鸢尾、惊险鸢尾、金娃娃鸢尾、古铜红鸢尾、白萼鸢尾、黄菖蒲8个鸢尾属植物品种,可供缺水地区生产实践中使用,以解决园林建设和水资源有限二者之间的矛盾。     

水稻镉积累基因型差异及其对镉胁迫的反应

对40份来源不同杂交组合的育种高代水稻品系,同田进行种植,收获后测定其糙米的镉含量,分析结果表明:镉含量变异幅度为0.008～0.073mg/kg,不同品系存在极显著的差异.从中筛选出镉积累差异极端的6个品系,在0,0.5,1.0mmol/L3个镉胁迫水平条件下,对其农艺性状、抽穗期超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)含量进行了测定.结果表明:镉胁迫使所有品系株高、单株穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、千粒重、单株产量受到一定的抑制,不同品系受抑制程度不一,同一品系不同胁迫条件下反应也不同,高镉水平胁迫下抑制更为明显.氧化物酶系统的测定表明:胁迫条件下材料SOD,CAT,POD,MDA都发生了变化,SOD,CAT,MDA的变化与积累类型有一定的关联.     

咖啡幼苗对镉胁迫的生理响应

[目的]为了研究镉对咖啡幼苗生理特性的影响。[方法]以小粒种咖啡为供试植物,采用盆栽方法,在镉胁迫处理60 d后进行超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)以及叶绿素含量生理指标的测定。[结果]当镉浓度在0~80 mg/L范围内,咖啡幼苗叶绿素含量先上升后下降,CAT、POD、SOD活性先升高后下降,MDA含量则一直呈现增加的趋势。[结论]镉胁迫下咖啡幼苗的膜系统受到过氧化损伤。     

鸢尾属植物的抗性研究进展

从抗旱性、耐盐性、耐阴性、重金属胁迫、抗病性及富营养化水体净化几个方面论述了鸢尾属植物的研究现状,并对今后在鸢尾属植物抗逆方面的研究前景作了展望。     

镉胁迫下4种宿根花卉的生理生长响应及其抗性差异

以百合科宿根花卉大花萱草、"金娃娃"萱草、"甜心"玉簪、东北玉簪为研究材料,研究其在Cd质量浓度为40mg/kg处理下,随着植物体内镉的积累,不同时期4种花卉生理生长的响应,并根据各项指标的测定结果对4种花卉的抗镉胁迫能力进行综合评定。结果表明,镉胁迫下,植株受害情况不仅受时间主效应的影响,还受时间×树种、时间×树种×质量浓度交互效应的影响。经方差分析和多重对比,并用隶属函数法进行综合评定,得出4种花卉的抗镉胁迫能力强弱顺序依次为"甜心"玉簪、"金娃娃"萱草、大花萱草和东北玉簪。     

镉胁迫对花叶芥菜生理抗性的影响

以花叶芥菜(Brassica juncea)为材料,通过沙培法试验,设置不同的镉(Cd2 )水平(CK:0mg·kg-1,T1:10mg·kg-1,T2:20mg·kg-1,T3:30mg·kg-1,T4:40mg·kg-1),研究不同浓度镉胁迫对花叶芥菜生理抗性的影响.结果表明:随着镉浓度的增加,花叶芥菜的质膜透性(MP)增加幅度较小;蛋白质(Pr)含量和过氧化氢酶(CAT)活性呈递增趋势;过氧化物酶(POD)活性逐渐下降,但在镉水平为20mg·kg-1时出现最高值.     

镉胁迫对不同抗性水稻品种幼苗生长和生理特性的影响

以耐镉性不同的两个水稻品种（水稻秀水63和秀水09）为试验材料,采用溶液培养方法,研究不同浓度镉（0、1、5、10、25、50、100μmol/L-1）对水稻幼苗生长和生理特性的影响。结果表明：随Cd浓度增加水稻幼苗生长明显受抑,株高、叶绿素含量、叶片干重明显下降,且秀水63的下降幅度大于秀水09。总体上,脯氨酸含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性均呈上升趋势,其中,在较低浓度Cd胁迫下,秀水63叶片中脯氨酸含量、POD活性增加幅度较大,而在较高浓度Cd胁迫下,秀水09的增加幅度较大。过氧化氢酶（CAT）活性表现为先上升后下降。丙二醛（MDA）含量随着Cd胁迫浓度的提高而增加, 且增加幅度秀水63大于秀水09。从实验结果表明,秀水09对Cd胁迫的抗性大于秀水63。     

镉胁迫对黄菖蒲幼苗生理特性的影响研究

采用水培法对镉(Cd)胁迫下黄菖蒲幼苗叶片细胞膜损伤及丙二醛(MDA)、脯氨酸和可溶性糖含量变化特点进行了研究。结果显示,在10 mg/L相对低浓度Cd处理下,幼苗叶片叶绿素a和叶绿素b含量呈先升后降趋势,叶绿素a/b比值则持续升高;叶细胞相对电导率、MDA含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量与对照持平或略高于对照。在120 mg/L相对高浓度Cd处理下,叶绿素a和叶绿素b含量及叶绿素a/b比值均呈先升后降趋势;叶细胞相对电导率、MDA含量及脯氨酸含量与对照比,于处理后7 d出现大幅度升高,而可溶性糖含量于7 d达到最高值后下降。     

镉、铜复合胁迫下黄菖蒲部分生理抗性研究

采用溶液培养研究了黄菖蒲对不同浓度镉(Cd)、铜(Cu)复合胁迫的部分生理响应。结果表明,Cd、Cu复合胁迫下,植株地上部分的丙二醛(MDA)和游离脯氨酸(Pro)含量随处理浓度的增加而增加;而植株地上部分超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性在较低浓度处理前期上升,在较高浓度处理后期下降;叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量均随重金属胁迫浓度的上升而降低。     

桐花树幼苗根系对镉胁迫的抗氧化生理响应

研究Cd2 胁迫对水培桐花树(Aegiceras corniculatum)幼苗根系丙二醛(MDA)、超氧负离子(O.2)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和根系活力的影响。结果显示用0.25~10 mg.L-1的Cd2 处理桐花树幼苗,幼苗根系的活力随胁迫浓度升高而下降,而其MDA、O.2含量及POD、CAT活性均呈诱导性升高,并随Cd2 质量浓度的加大而逐渐上升,细胞内O.2含量增大带来的膜脂过氧化增强是Cd2 污染伤害桐花树的主要原因。而根系抗氧化保护酶对0.25~10 mg.L-1的Cd2 胁迫均能起到保护性的防御作用,保护酶CAT、POD活性的增强是桐花树抗Cd2 污染过氧化伤害的主要机理之一,根系膜保护酶POD和CAT活性可以作为对环境Cd2 污染响应的生物学指标。     

水生花卉黄菖蒲Cu2+胁迫抗(耐)性研究

用水培方法研究了黄菖蒲在不同Cu2 浓度处理下的生长特点和部分生理生化变化,结果表明,黄菖蒲的生长对Cu2 胁迫表现出低浓度促进、高浓度抑制的相关性。植物生物量、根系净伸长率及叶绿素含量在低浓度Cu2 胁迫下均有一定程度的增加,而高浓度下均下降;胡萝卜素含量随着Cu2 浓度的升高而下降;3种抗氧化酶活性均表现出先升高后降低的趋势,其中在Cu2 胁迫早期,SOD和POD对黄菖蒲的抗Cu2 氧化胁迫起着相对重要的作用,而在后期CAT可能起到更为重要的作用,反映出了黄菖蒲体内抗氧化酶系统的不同酶对Cu2 协迫具有协调抗性。     

镉胁迫对黄菖蒲不同部位组织结构的影响

对100 mg/L浓度Cd处理42 d后的黄菖蒲(Iris pseudacorusL.)根尖分生组织、根成熟组织、茎和叶的组织结构进行了解剖观察。结果表明:黄菖蒲根尖分生组织和根成熟区内皮层细胞着色变深,根成熟区、叶表皮细胞及茎类内皮层细胞发生明显形态变化,叶肉组织厚度减小,叶片厚角组织细胞壁加厚。     

铅胁迫对马蔺幼苗部分生理特性的影响

采用液体培养方法研究不同浓度铅胁迫对马蔺幼苗叶片叶绿素、丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响.结果表明:随着Pb2+浓度的升高,马蔺叶片叶绿素a、b含量逐渐下降,丙二醛、脯氨酸含量逐渐增加,其中Pb2+浓度为1 500 mg/L时马蔺叶片脯氨酸含量为对照的4.1倍;而马蔺叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量随Pb2+浓度的升高表现为先升后降的趋势,Pb2+浓度为1 000 mg/L 时可溶性糖含量比对照增加64.9%,Pb2+浓度为1 500 mg/L时可溶性糖含量仅比对照增加20.0%,而可溶性蛋白含量在Pb2+浓度为0～1 000 mg/L范围内变化不明显,只在1 500 mg/L时才出现显著降低.     

外源硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发和幼苗生理特性的影响

为了探讨外源NO供体硝普钠对镉胁迫下水稻种子萌发受抑的缓解作用,研究10、30、50、100、200、500μmol/L硝普钠(SNP)对镉胁迫(100μmol/L)下水稻种子萌发、幼苗生长及相关生理指标的影响。结果表明,100μmol/L镉胁迫使水稻种子萌发和幼苗生长受到抑制,发芽势、发芽指数、活力系数、幼苗根长和芽长均显著降低,丙二醛(MDA)含量显著增加,SOD、G-POD、APX及CAT的活性明显受到抑制。较低浓度(≤100μmol/L)硝普钠处理能提高镉胁迫下水稻种子的发芽指数和活力指数,增加幼苗的根长、芽长、根和芽鲜重,增强SOD、G-POD和APX活性并降低MDA含量,从而缓解镉的毒害效应,其中以30μmol/L硝普钠处理效果最好。但随着硝普钠浓度的增大,其对镉胁迫的缓解效应逐渐减弱,当销普钠浓度达500μmol/L时,会加剧镉胁迫的毒害作用。     

锰胁迫对青葙种子萌发和幼苗生理的影响

利用植物进行锰(Mn)污染治理之前,首先要探明胁迫对种子萌发及幼苗生长的影响。以锰超富集植物青葙(Celosia argentea)为试验材料,在不同锰浓度(0.005、1.000、5.000、8.000、12.000、15.000 mmol/L)下开展种子萌发试验,研究锰浓度与该植物种子萌发及幼苗生长的关系。结果表明,随着锰浓度的升高,青葙种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均呈现出先升高后降低的趋势,青葙幼苗的根长(r =-0.954,P=0.003)、芽长(r=-0.957,P=0.003)降低,幼苗总生物量(r=-0.941,P=0.005)也随之下降;幼苗总淀粉酶活性随着锰浓度的升高而呈下降趋势(r=-0.643,P=0.169),可溶性糖含量则呈先增加后下降的趋势。不同锰浓度下青葙总淀粉酶活性及可溶性糖含量的变化可能是导致该植物种子萌发及幼苗生长发生改变的主要原因。     

镉胁迫下苦楝(Melia azedarach L.)幼苗的生长及生理响应

采用盆栽试验研究不同浓度Cd(0、30、60、90、120、150、180 mg·kg~(-1))处理对苦楝(Melia azedarach L.)幼苗生长、Cd积累、光合、质膜透性以及渗透调节的影响。结果表明,当Cd2+浓度≤60 mg·kg~(-1)时显著促进苦楝幼苗生物量的积累(P0.05),Cd2+浓度60mg·kg~(-1)时抑制作用逐渐增强,但≤120 mg·kg~(-1)Cd处理对株高影响不显著(P0.05),植株能正常生长且保持较大的生物量;苦楝对Cd具有一定的积累能力,其根、茎、叶中Cd含量随Cd处理浓度的增加而增加,且根系是主要积累部位;随着Cd处理浓度的增加,叶绿素(Chla+b)含量和光合速率(Pn)下降,相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)含量增大,但≤60 mg·kg~(-1)Cd处理时均无明显变化;随Cd浓度的升高,可溶性糖含量下降,可溶性蛋白和游离脯氨酸呈先升后降趋势,游离脯氨酸含量始终高于CK,苦楝通过增加可溶性蛋白和游离脯氨酸的含量来维持Cd胁迫下的渗透平衡,从而降低Cd毒害。上述结果表明,苦楝对Cd具有一定耐性,其耐Cd胁迫的阈值浓度大约是120 mg·kg~(-1),可以将其应用于土壤Cd污染区域,在美化环境的同时修复土壤Cd污染。     

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...