氧化铜纳米颗粒对柳树光合作用、叶绿素荧光和抗氧化酶活性的影响

以杞柳品种"一支笔"为试材,以Cu~(2+)和CuO微米颗粒为对照,采用溶液培养的方法,研究了不同浓度氧化铜纳米颗粒对柳树的光合作用、叶绿素荧光参数和抗氧化酶系统的影响,以期为深入揭示CuO纳米颗粒对植物毒性效应的机理提供参考依据。结果表明:100mg·L~(-1) CuO纳米颗粒和微米颗粒处理下,柳树叶片的叶绿素含量显著增加,分别增加58.9%和27.4%,Cu~(2+)则没有显著影响。100mg·L~(-1) CuO纳米颗粒处理下,柳树叶片的净光合速率(Pn)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)值分别减少41.2%、34.5%和51.6%,100mg·L~(-1)CuO微米颗粒处理下只减少9.9%、17.2%和45.8%,而Cu~(2+)处理下分别减少14.3%、14.1%和37.4%。Cu~(2+)处理下PSII电子传递量子产率(ΦPSII)与对照相比没有明显变化,100mg·L~(-1) CuO微米颗粒和纳米颗粒处理下ФPSII值明显降低,分别减少21.1%和23.4%。Cu~(2+)、100mg·L~(-1)CuO微米颗粒以及纳米颗粒处理下柳树叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性明显增加,分别增加了27.7%、28.3%和11.2%;在Cu~(2+)处理下柳树叶片的过氧化氢酶(CAT)活性和过氧化物酶(POD)活性都显著增加,分别增加了32.2%和24.1%;100mg·L~(-1) CuO微米颗粒和纳米颗粒处理下CAT活性和POD活性呈下降趋势,100mg·L~(-1) CuO微米颗粒处理下CAT活性和POD活性分别减少42.6%和23.0%;100mg·L~(-1) CuO纳米颗粒处理下分别减少1.84%和28.0%。该结果表明,同等离子浓度处理下,100mg·L~(-1) CuO纳米颗粒对柳树叶片光合速率、PSII实际光化学量子产量等毒性大于1.5mg·L~(-1) Cu~(2+);但CuO微米颗粒和CuO纳米颗粒同等颗粒浓度(100mg·L~(-1))不同粒径颗粒处理对柳树叶片的光合作用、叶绿素荧光等的影响关系复杂,还需要进一步研究。

Influence of CuO Nanoparticles on Photosynthesis,Chlorophyll Fluorescence Characteristics and Antioxidant Enzyme Activities of Willow