镉与酸雨对大豆幼苗叶片叶绿体超微结构的复合影响

镉（Cadmium,Cd）与酸雨（Acid rain,AR）对植物叶片Chl含量、Hill反应速率及Mg2＋-ATPase等光合参数的复合影响,业已报道。但上述功能变化是否源自叶绿体结构的微观改变,尚不清楚。鉴此,本文依据前文Cd与AR剂量与强度组合实验设计,以大豆（Glycine max）幼苗为试材,采用H-600透射电镜同步观测Cd和AR对叶肉细胞叶绿体超微结构的复合影响,从叶绿体结构完整性角度进一步认识Cd与AR对光合作用复合影响的机理。     

酸雨与稀土镧对大豆幼苗光合光反应复合影响的时间效应研究

采用水培法研究酸雨(AR)与稀土镧(La)对大豆幼苗叶片光合光反应复合影响的时间效应,旨在探究复合污染因子对植物自修复过程的影响。结果表明,较之不同pH值AR(pH3.0、4.0)和不同剂量La(60、300mg·L-1)的单一作用,复合处理对大豆幼苗光合光反应活性抑制程度较大,延缓各参数恢复进程(恢复拐点滞后),恢复程度较小,明显影响了植物的自修复能力。净光合速率Pn与各光合参数相关性分析结果显示:复合处理组的植物在修复过程中,Pn变化主要受Chl、Hill反应活性的影响,Mg2+-ATPase活性对Pn的制约最小,且随着时间的推移,AR与La复合处理组各光合参数的恢复进程不同步,自修复能力受胁迫强度和胁迫方式的影响。     

铅与酸雨对大豆鼓粒期根系氮素营养的复合影响

了解铅（Pb）与酸雨（AR）对植物氮素营养复合影响是科学评价AR和Pb伤害植物的重要依据,但相关报道较少。氮素是构成植物体内蛋白质的主要成分,而蛋白质既是细胞分裂、生长与能量代谢的物质基础,也是影响根系生长的重要条件。因此,本文以重要经济作物大豆（Glycine max）为试材,选取硝态氮含量、硝酸还原酶活性（NRA）、亚硝酸还原酶活性（NiRA）和铵态氮含量4个氮素营养指标为考察目标,     

微囊藻毒素对水稻幼苗营养吸收的影响

为进一步解析作物对水体中微囊藻毒素(MCs)的适应机制,通过水培试验研究MCs对水稻幼苗营养吸收及质膜H~+-ATPase基因表达的影响。结果表明:胁迫7 d后,1μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力增加。10μg·L~(-1)MCs组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性增加,促进了矿质营养(Mg~(2+)、Fe~(2+)、Zn~(2+)和NO_3~-)的吸收。其中质膜H~+-ATPase活性上升与OSA1、OSA2、OSA3、OSA4、OSA6、OSA8和OSA9表达上调有关。高浓度MCs(100μg·L~(-1)和1000μg·L~(-1))组水稻幼苗根系活力和质膜H~+-ATPase活性降低,阻碍了水稻幼苗对矿质营养的吸收,此时质膜H~+-ATPase的基因表达呈下调趋势,且降低程度随MCs处理浓度增大而增强。恢复7 d后,10μg·L~(-1)MCs组根系活力、质膜H~+-ATPase活性和营养元素含量恢复至对照水平。100μg·L~(-1)MCs组各指标均优于胁迫期,而1000μg·L~(-1)MCs对营养吸收的抑制未恢复。研究表明,MCs胁迫导致的水稻幼苗中营养元素含量的变化受质膜H~+-ATPase活性的调控,且调控能力受MCs浓度限制。     

Ce对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗光合作用影响:Ⅱ对光合量子效率与羧化效率的影响

用水培法研究了Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280￣320nm)胁迫下油菜幼苗光合量子效率与羧化效率变化对光合作用的影响。结果表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫所导致饱和光光合速率(Ps)、饱和CO2光合速率(Pm)、表观量子效率(AQY)与羧化效率(CE)的降低,使得Ce UV-B组各项指标虽低于CK,但明显优于UV-B组。动态曲线显示,Ce减缓了UV-B胁迫期各项指标的下降趋势,加快恢复期的上升速度,且最终达到较好的恢复效果。通过对AQY、CE与Pn的相关统计学分析发现,低剂量UV-B辐射胁迫下Ce对AQY调节对改善光合功能的作用大于CE。高剂量下则是CE的变化起主要作用。     

Ce对UV—B辐射胁迫下大豆幼苗光合作用影响：I对光合色素与希尔反应活性的影响

用水培法研究Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280￣320nm)胁迫下油菜幼苗光合色素含量与希尔反应活性变化对光合作用的影响。静态数据表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫所导致的光合速率下降,叶绿素与类胡萝卜素含量减少及Hill反应活性降低,使得Ce+UV-B组各项指标虽低于CK,但明显优于UV-B组。动态曲线显示,Ce减缓了UV-B胁迫期各项指标的下降趋势,加快恢复期的上升速度,且最终达到较好的恢复效果。通过对Chl含量、Hill反应活性与Pn的相关统计学分析发现,Ce对UV-B辐射胁迫下Hill反应活性和叶绿素含量的调节具有改善光合功能的作用,且对Hill反应活性的调节作用大于叶绿素含量。     

La(Ⅲ)与酸雨对大豆幼苗生长的复合影响

为探索稀土元素镧和酸雨对大豆幼苗生长的复合影响,采用模拟酸雨和镧处理大豆(Glycine max),研究了La(Ⅲ)与酸雨(AR)复合处理对大豆幼苗地上、地下器官生长的影响.结果表明:稀土镧(RE1/20 mg·L-1、RE2/60mg·L-1、RE3/100 mg·L-1和RE4/500 mg·L-1)单独作用时,RE1对大豆幼苗生长有促进作用,RE2、RE3和RE4表现为抑制作用,且RE4＞RE3＞RE2.在酸雨(AR1/pH2.5、AR2/pH3.5和AR3/pH4.5)单独作用和RE+AR复合作用影响下,大豆幼苗生长均受到抑制;而且AR的pH越低,RE的浓度越高,抑制作用越明显.RE1和AR复合对大豆幼苗的抑制程度低于AR单独作用,其它浓度RE和AR复合抑制程度高于各自单独作用.     

La对Cd胁迫下大豆膜脂过氧化及POD活性的影响

利用水培方法研究了稀土镧(LaC l3)对不同C d浓度(20、50、80m g·L-1)胁迫下大豆幼苗膜脂过氧化及PO D活性的影响。实验表明,C d胁迫下叶绿素含量降低,质膜透性增大,M D A含量上升,PO D活性提高,且随C d浓度上升变幅增大;适量的La(20m g·L-1)在一定程度上缓解C d伤害,且对低浓度胁迫的防护效应优于高浓度。考察0～80h动态变化时发现,不同处理条件下,各项生理生化指标的动态变化曲线不尽一致,皆非简单的线性过程,同时也反映出相应的剂量效应和防护效果的差异。     

Ce对UV-B辐射胁迫下大豆幼苗光合作用影响:Ⅰ对光合色素与希尔反应活性的影响

用水培法研究Ce(Ⅲ)对紫外辐射(UV-B,280￣320nm)胁迫下油菜幼苗光合色素含量与希尔反应活性变化对光合作用的影响。静态数据表明,20mg·L-1CeCl3能有效减缓紫外辐射(T1/0.15W·m-2和T2/0.45W·m-2)胁迫所导致的光合速率下降,叶绿素与类胡萝卜素含量减少及Hill反应活性降低,使得Ce UV-B组各项指标虽低于CK,但明显优于UV-B组。动态曲线显示,Ce减缓了UV-B胁迫期各项指标的下降趋势,加快恢复期的上升速度,且最终达到较好的恢复效果。通过对Chl含量、Hill反应活性与Pn的相关统计学分析发现,Ce对UV-B辐射胁迫下Hill反应活性和叶绿素含量的调节具有改善光合功能的作用,且对Hill反应活性的调节作用大于叶绿素含量。     

外源Ca2+对模拟酸雨胁迫下不同抗性水稻根系氮吸收的影响

为减轻酸雨对植物生长的不利影响,探究Ca²⁺对植物耐酸性的调控机制,本文以五优308（抗性种）和南粳9108（敏感种）两个品种水稻为研究对象,研究外源Ca²⁺对低强度酸雨（pH 4.5,SAR1）和高强度酸雨（pH 3.0,SAR2）胁迫下水稻幼苗根系生长、氮（NO₃^-和NH₄⁺）含量及吸收速率、ATP含量、质膜H⁺-ATPase活性及其磷酸化水平的影响。结果表明： SAR1处理下两个品种水稻的H⁺-ATPase磷酸化水平和活性增加（P<0.05）,促进ATP分解,增加供能,使NH₄⁺吸收增加（P<0.05）,但NH₄⁺仅在南粳9108根中过量积累（P<0.05）,引起铵毒,造成根系生长抑制,五优308中NO₃^-和NH₄⁺含量及其生长均未受影响（P>0.05）。SAR2处理下,两个品种水稻质膜H⁺-ATPase活性和NO₃^-、NH₄⁺吸收速率及含量均降低,根系生长受到抑制（P<0.05）,其中南粳9108降幅大于五优308。Ca²⁺+SAR1处理组两个品种水稻根系质膜H⁺-ATPase磷酸化水平和活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长均与对照（叶喷去离子水处理）差异不显著（P>0.05）。Ca²⁺+SAR2处理下H⁺-ATPase活性、NO₃^-和NH₄⁺吸收和积累以及根系生长低于对照（P<0.05）,但显著高于单一SAR2处理（P<0.05）。研究表明,外源Ca²⁺可有效保障模拟酸雨（pH 4.5、3.0）下质膜H⁺-ATPase磷酸化水平,促进H⁺-ATPase活性升高,缓解酸雨对NO₃^-和NH₄⁺吸收的抑制,维持根系生长。其中,外源Ca²⁺对相同强度模拟酸雨胁迫下五优308的调控效果优于南粳9108,说明外源Ca²⁺对酸雨胁迫下植物氮吸收的影响不仅受酸雨强度限制,而且也会受品种影响。本实验中,外源Ca²⁺对不同强度酸雨胁迫下不同抗性水稻氮吸收均有调控效果,合理利用外源Ca²⁺将有助于调节酸雨区农作物的营养吸收,缓解酸雨对农业生产的危害。