高锰胁迫对香根草矿质元素吸收及光合系统的影响

为了探讨高锰(Mn)胁迫对香根草矿质元素吸收、光合系统的影响,揭示香根草对高Mn胁迫的耐受能力、Mn积累特征及生理响应,通过水培试验,研究不同浓度Mn胁迫(15、30、60、120 mmol·L~(-1))下香根草叶绿素含量SPAD值、光合以及叶绿素荧光指标、K、Mg、Fe元素含量等生理生化指标的变化。在Mn处理下,香根草的SPAD值、叶片含水率、株高、植株干物质质量、K含量、净光合速率(Pn)、潜在最大电子传导率(ETR_(max))等参数均呈现出下降的趋势。但在15～60 mmol·L~(-1)Mn处理下,香根草的植株干物质质量为对照的77.6%～88.1%;光系统Ⅱ最大光化学效率(F_v/F_m)、SPAD值等部分参数接近正常水平或降幅较小;且根叶中的Mn含量分别为14 393～18 845 mg·kg~(-1)和4118～4782 mg·kg~(-1);根中的Mn富集系数也大于1。此外,还发现在30～120 mmol·L~(-1)Mn处理下,根中的Mn含量没有明显差异,但根部的Mn富集系数持续下降;而在15～60 mmol·L~(-1)处理下,叶中的Mn含量和转移系数没有明显差异。在Mn胁迫下,随着光照强度的增加,非调节性被动能量耗散Y(NO)保持稳定,而调节性主动耗散Y(NPQ)增加。高Mn处理下叶中K含量有小幅降低,Mg和Fe的含量基本维持稳定。但根中K和Mg的含量大幅度下降,而Fe则显著增加。香根草对60 mmol·L~(-1)以下的Mn胁迫有较好的耐受和积累能力,具有修复Mn污染环境的潜力。限制Mn离子的吸收和转运、增加PSⅡ调节性能量耗散消耗、维持叶中Mg、Fe的相对稳定是香根草对高Mn胁迫的适应性响应。