臭氧和增温对醉蝶花(Cleome spinosa)氧化伤害及抗氧化酶活的影响

采用开顶箱气室(OTCs)研究不同臭氧浓度(80和160 nmol·mol-1)及增温(比对照的大气温度增加2℃)对园林观赏植物醉蝶花(Cleome spinosa)氧化及抗氧化特性的影响。结果表明:(1)经过160 nmol·mol-1高浓度臭氧急性熏蒸7 d后,醉蝶花叶片出现了明显的伤害症状,叶片表面呈现较大面积的漂白褪绿斑块,其他处理下无明显可见伤害症状;(2)与对照相比,高浓度臭氧(160 nmol·mol-1)处理下醉蝶花叶片丙二醛(MDA)含量、相对电导率、过氧化物酶(POD)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性均分别显著升高175.7%、259.9%、111.4%、54.3%(P0.05),而超氧自由基(O2-·)产生速率显著降低67%(P0.05);臭氧浓度80 nmol·mol-1处理下,MDA含量显著升高65.5%(P0.05),CAT活性显著下降65.9%(P0.05),说明醉蝶花在臭氧浓度80 nmol·mol-1左右时具有较高的臭氧耐受性,而臭氧浓度160 nmol·mol-1左右时植物叶片遭受臭氧胁迫,主要通过增强POD和SOD等抗氧化酶活性来抵御氧化伤害;(3)单独增温导致醉蝶花叶片的MDA含量和相对电导率显著升高62.1%和58.1%(P0.05),但O2-·产生速率和CAT活性显著低于对照(P0.05),分别降低了28.8%和71.1%,POD和SOD活性与对照相比差别不大,可能是增温使植物自身代谢增强产生这种现象;(4)与单独臭氧处理相比(80 nmol·mol-1),臭氧(80 nmol·mol-1)增温复合处理下植物叶片CAT、POD、SOD均分别显著升高141.7%、72.1%、107.9%(P0.05); O2-·产生速率显著下降51%(P0.05),说明臭氧和增温复合处理使醉蝶花遭受的臭氧胁迫加剧。该研究结果可为我国应对高浓度臭氧污染的突发急性事件下的园林及城市绿化植物选择和栽培提供科学依据。     

不同浓度O_3对黄檗幼苗叶片生理特征的影响

以4年生黄檗(Phellodendron amurense Rupr.)幼苗为实验材料,利用开顶箱模拟法,开展了4个不同浓度O340(对照)、80、120和200 nmol·mol-1的气体熏蒸实验,测定并分析了黄檗叶片光合色素含量、净光合速率、膜脂质过氧化产物和抗氧化酶活性等生理指标的变化规律。结果表明:与CK相比,随着O3浓度增加和处理时间延长,黄檗幼苗叶片叶绿素总含量、类胡萝卜素含量和净光合速率显著下降(P0.05),最大降幅分别为52.76%、44.57%和54.67%;叶片离子渗漏率、丙二醛含量显著增加(P0.05),最大增幅分别为101.49%和70.21%。当O3浓度为80 nmol·mol-1时,叶片最大光化学效率(Fv/Fm)无显著变化,而O3浓度为120和200 nmol·mol-1时,Fv/Fm显著下降(P0.05),表明黄檗幼苗的光合系统功能在超高浓度臭氧下受到了显著伤害。叶片抗氧化超氧化物歧化酶活性在开始处理后的前14 d升高,随后下降,最大降幅为17.22%。O3浓度为120和200nmol·mol-1时,超氧阴离子(O2-·)含量显著升高(P0.05);O3浓度为80 nmol·mol-1时,O2-·含量在处理7 d与CK相比显著增加,随后无显著差异。表明黄檗幼苗在生长初期对中等高浓度(80 nmol·mol-1)臭氧熏蒸具有一定的适应和耐受性是因其具有较强抗氧化保护能力,更高浓度的O3或更长时间的熏蒸对叶片光合系统产生破坏。     

高浓度臭氧对城市白桦和银中杨光合作用的影响

以沈阳市2个主要树种白桦(Betula platyphylla)、银中杨(Populus alba×P.berolinensi)1年生植株为对象,利用开顶箱(OTCs)模拟法,研究了高浓度O3(约160 nmol·mol-1)对2树种叶片光合作用的影响。结果表明:与对照相比,高浓度O3熏蒸的植株叶片出现坏死斑等伤害症状,熏蒸14和30 d时,白桦单叶伤害面积分别为72.0%和91.6%,显著高于银中杨的21.5%和26.2%(P0.01)。白桦叶片Chl-a和Car含量显著降低,银中杨的Chl-b含量显著上升(P0.05)。2树种叶片的离子渗漏率和丙二醛(MDA)含量均显著增加(P0.05),超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均显著降低(P0.05)。高浓度O3导致2树种净光合速率(Pn)下降,胞间CO2浓度(Ci)上升,但银中杨气孔导度(Gs)增加,而白桦的降低。推断O3导致2树种光合作用降低是由非气孔因素限制引起,高浓度O3熏蒸下银中杨耐性较白桦强,白桦可以作O3的指示树种。     

大气臭氧浓度升高对银杏叶片活性氧代谢及相关基因表达的影响

采用开顶式气室熏蒸法,设置自然条件下臭氧(O₃)浓度(对照,约40 nmol·mol^-1)、80、160及200 nmol·mol^-14个臭氧浓度,观测了不同浓度臭氧条件下银杏叶片可见伤害、活性氧生成量、抗氧化酶活性及相关基因表达变化情况,分析大气臭氧浓度升高对植物活性氧代谢的影响.结果表明: 160和200 nmol·mol^-1 O₃熏蒸明显伤害银杏叶片,80 nmol·mol^-1与对照无差异,无可见伤害.O₃处理20 d后,160和200 nmol·mol^-1条件下银杏叶片的超氧自由基(O₂^-·)产生速率显著高于80 nmol·mol^-1和对照,而80 nmol·mol^-1与对照无差异;O₃处理40 d后,160和200 nmol·mol^-1熏蒸下叶片过氧化氢(H₂O₂)含量显著高于80 nmol·mol^-1和对照,而过氧化氢酶(CAT)活性显著高于80 nmol·mol^-1和对照,各臭氧处理抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性均低于对照.熏蒸40 d后,CAT、APX基因的转录表达持续加强;防御素(GbD)的表达强度则随着臭氧浓度的增加及熏蒸时间的延长而呈显著加强.高浓度臭氧胁迫可使银杏叶片活性氧生成量增加、抗氧化酶活性下降、相关基因表达水平上调,有明显可见叶片伤害.     

臭氧胁迫对梓树光合生理特性的影响

采用开顶箱气室(OTC)模拟熏蒸法,研究高浓度臭氧(O3)对沈阳市常用绿化树种梓树(Catalpa ovata)生长和光合作用的影响。结果表明:高浓度臭氧显著抑制了梓树的生长;与对照组(OA)相比,160 nmol·mol-1O3处理20 d后,梓树叶片的相对含水量、干重、鲜重、比叶重、干重增量、鲜重增量均显著下降(P0.05);梓树叶片净光合速率(Pn)随O3处理时间延长逐渐降低,胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)与气孔导度(Gs)的变化趋势一致,表现为先降低后升高的趋势,高浓度O3对梓树叶片Pn的降低主要是由非气孔因素限制引起;高浓度O3处理后,梓树叶片光合系统受损,发生光抑制现象,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ电子传递量子产率(ΦPSⅡ)随着处理时间的延长而显著下降(P0.05);梓树叶片超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在高浓度O3处理下呈下降趋势,表明梓树抗氧化系统无法承受高浓度的臭氧胁迫,2种抗氧化酶在短期O3胁迫下都未能做出积极的生理响应。     

高浓度O_3对银杏凋落叶化学组成的影响

北半球近地大气O3浓度在最近几十年里持续升高,对陆地生态系统产生深远的影响。本文选取5年生银杏(Ginkgo biloba)为研究对象,利用开顶式气室(OTCs)开展了3个不同浓度的O3(自然对照浓度约40 nmol·mol-1、处理浓度80和120 nmol·mol-1)熏蒸试验,持续熏蒸2个生长季(2012—2013年)后,于2013年11年月初收集其凋落叶,测定并分析不同处理下银杏凋落叶化学成分的变化。结果表明:与对照相比,高浓度O3处理组银杏凋落叶的N、K含量均显著升高,总酚含量以及C/N、木质素/N降低;而C、P、木质素含量以及C/P并未呈现出显著差异。可溶性糖、缩合单宁含量在两高浓度O3处理下变化趋势并不一致:与对照相比,可溶性糖含量仅在120 nmol·mol-1处理下表现出显著差异,降低38%;缩合单宁含量在80 nmol·mol-1处理下显著升高(343%),而在120 nmol·mol-1处理下无显著变化。木本植物凋落物的化学组成在O3熏蒸下会发生一定变化,这种变化可能会对树木凋落物在O3污染地区的分解及区域气候变化下森林生态系统的物质循环,特别是碳循环产生重要影响。     

坪用白三叶(Trifolium repens)对高浓度臭氧的生理生态响应

随着城市化和工业化的发展,近地面大气O_3浓度不断升高,威胁着人类健康和植物生长,已引起人们的广泛关注。本实验以我国北方常见草坪植物白三叶(Trifolium repens)为研究对象,通过开顶箱(OTCs)模拟实验,研究了不同O_3浓度(CK,约40nmol·mol~(-1)及80和160 nmol·mol~(-1))下白三叶叶片生理生态指标的变化规律。结果表明:(1)短期(7 d)内O_3浓度的增加使白三叶叶片出现明显可见伤害症状,叶片色素含量显著降低,超氧阴离子(O_2~(-·))产生速率、过氧化氢(H_2O_2)和丙二醛(MDA)含量显著升高,抗氧化酶活性显著增强(P0.05)。(2)O_3浓度升高抑制了白三叶的生长,特别是其根系的生长。80和160 nmol·mol~(-1)O_3熏蒸(14 d)使白三叶总生物量分别降低45.80%和53.12%,地下部分生物量降低61.86%和67.36%。(3)80 nmol·mol~(-1)的O_3促进了白三叶总酚的合成,提高其抗氧化能力,但并未能减缓其生物量的下降。而160 nmol·mol~(-1)的O_3显著抑制了白三叶抗氧化水平的提高,不仅导致其生物量极显著下降,也对其造成致命的伤害。白三叶对O_3较为敏感,夏季城市近地O_3浓度的升高可能会对白三叶的生长及其坪用价值造成不利的影响。     

黄条金刚竹对高浓度CO2和O3及其复合作用的生理响应

以黄条金刚竹为试材,环境背景大气为对照,应用开顶式气室(OTCs)熏蒸法模拟大气高浓度CO2(700μmol.mol-1)、O3(100nmol.mol-1)及其复合作用情景,分析叶片光合色素、膜脂过氧化及抗氧化酶等的变化规律。结果显示:(1)与对照相比,高浓度O3处理103d的黄条金刚竹叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和叶绿素a/b、叶绿素/类胡萝卜素及SOD、POD、CAT活性均显著下降,而超氧阴离子和丙二醛含量、相对电导率、APX活性均显著升高,类胡萝卜素含量变化不明显。(2)与对照相比,同期高浓度CO2处理的叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和叶绿素/类胡萝卜素均显著升高,而叶绿素a/b和超氧阴离子、丙二醛含量及SOD、POD、CAT、APX活性显著降低,相对电导率和类胡萝卜素含量变化不明显。(3)高浓度O3和CO2复合作用下,除叶绿素a/b和CAT活性显著下降外,其余测定指标均与对照无明显变化。研究表明:高浓度O3使黄条金刚竹叶片活性氧产生速率提高,抗氧化酶活性和光合色素含量降低,膜脂过氧化程度加剧,膜结构破坏,表现出严重的伤害效应;而高浓度CO2能降低叶片活性氧产生速率,减轻膜脂过氧化程度,提高光合色素含量,表现出保护效应;高浓度O3和CO2复合处理能使叶片维持比高浓度O3处理更高的光合色素含量和抗氧化酶活性,即高浓度CO2能在一定程度上有效地缓解高浓度O3对黄条金刚竹所造成的生理伤害。     

高浓度CO2和O3对四季竹叶片膜脂过氧化及抗氧化系统的影响

以2年生四季竹为试材,利用开顶式气室(OTCs)熏蒸法模拟大气CO2和O3浓度升高情景,研究了高浓度CO2(700 μmol·mol-1)和高浓度O3(100 nmol·mol-1)及其复合作用对四季竹叶片膜脂过氧化、抗氧化酶及渗透调节物质的影响.结果表明:高浓度O3处理30 d,四季竹叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量提高,清除活性氧能力增强,并未出现明显的膜脂过氧化,四季竹能耐受短期的O3胁迫.高浓度O3处理90 d,四季竹叶片抗氧化酶活性显著降低,膜脂过氧化程度加剧,膜结构破坏,发生严重的氧化损伤;高浓度CO2处理30 d,四季竹叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量提高,能维持活性氧平衡,存在一定的生理适应期.而高浓度CO2处理90 d,四季竹叶片抗氧化酶活性和活性氧含量降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量升高,有利于四季竹生长;高浓度O3和CO2复合作用下,相对于单因素高浓度O3处理,四季竹叶片能够维持较高的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,有效地调节活性氧产生与清除的平衡,膜脂过氧化不明显,说明高浓度CO2一定程度上可缓解高浓度O3对四季竹所造成的生理伤害.     

高浓度O_3对水蜡叶表皮气孔及其叶组织结构特征的影响

以沈阳市主要绿化灌木水蜡(Ligustrum obtusifolium Sieb.)为实验材料,利用开顶箱(OTC)模拟法,研究了高浓度O3急性熏蒸对水蜡成年叶片表皮气孔及叶组织结构特征影响的变化规律。结果表明:在160 nmol·mol-1的高浓度O3处理(136 d)条件下,与对照相比,水蜡叶片近轴端气孔长度、宽度、周长、面积分别降低12.9%、8.4%、8.2%和15.0%,叶片远轴端分别降低16.7%、9.8%、13.3%和23.6%;气孔开度分别降低69.2%和39.3%;大气O3浓度升高对气孔密度没有显著影响(P0.05);叶片近轴端与远轴端栅栏组织厚度分别升高10.2%和7.3%,栅栏组织与海绵组织的比值分别升高28.9%和29.5%;海绵组织厚度分别降低15.1%和16.8%;上表皮厚度分别升高18.9%和11.5%,下表皮厚度分别升高23.1%和16.0%;叶片总厚度变化未达到显著水平(P0.05)。这一结果为深入研究全球气候变化背景下城市植物的叶组织结构和功能在适应大气O3浓度变化方面提供了新的资料和证据。     

三种冷季型草坪草对高浓度O_3的生理响应

以3种常见冷季型草坪草——白三叶(Trifolium repens)、草地早熟禾(Poa pratensis)和苇状羊茅(Festuca arundinacea)为实验材料,利用开顶箱(OTC)模拟法,研究了这些草坪草在高浓度O3(80和120 nmol·mol-1)处理下生理生态指标的变化。结果表明:3种草坪草随O3胁迫加剧,呈现不同的伤害症状,其中,白三叶在熏蒸前期最先出现黄褐色点状伤斑。高浓度O3显著抑制了3种草坪草植株的生长。与对照相比,高浓度O3处理下显著提高了3种草坪草叶片中丙二醛(MDA)含量及SOD活性(88%、74%、47%)与POD活性(136%、5%、9%)(P0.05)。草地早熟禾与苇状羊茅的脱落酸(ABA)含量随O3浓度升高而升高,而白三叶的ABA含量则呈现出先升高后降低的趋势。研究表明:白三叶对高浓度O3最为敏感,可用于做臭氧的指示植物;苇状羊茅对O3的敏感性最低,抗性最强。     

CO2和O3浓度升高及其复合作用对玉米（Zea mays L.）活性氧代谢及抗氧化酶活性的影响

为了揭示CO2和O3浓度升高及其复合作用对植物活性氧(ROS)代谢及抗氧化酶活性的影响机理,以玉米(Zea mays L.)为研究材料,利用开顶式气室(OTCs)研究了CO2和O3浓度升高及其复合作用下,玉米叶片活性氧产生速率、含量,膜脂过氧化程度,抗氧化酶活性,净光合速率及玉米籽粒产量的变化.结果表明,在整个生育期内,与对照相比,高浓度CO2((550±20)μmol · mol-1)处理下,玉米叶片净光合速率升高,O- ·2 产生速率、H2O2含量下降, MDA含量、相对电导率减小,SOD、CAT、POD活性增强,玉米百粒重和穗粒数增加;而在O3浓度为(80±10)nmol · mol-1的条件下,玉米叶片净光合速率下降,O- ·2 产生速率、H2O2含量升高,MDA含量、相对电导率增大,SOD、CAT、POD活性减弱,玉米百粒重和穗粒数降低;CO2和O3浓度升高复合((550±20)μmol · mol-1 (80±10)nmol · mol-1)处理下,玉米叶片的净光合速率、H2O2含量、SOD活性先升高后降低, MDA含量、相对电导率、CAT活性增加,POD活性减弱,而O- ·2 产生速率几乎不变化,且玉米的百粒重和穗粒数略低于对照.以上结果说明,CO2浓度升高抑制了玉米叶片活性氧的代谢速率,提高了抗氧化酶的活性,从而增强了光合作用,使玉米籽粒产量增加,对玉米表现为保护效应,而O3浓度升高促进了玉米叶片活性氧的代谢速率,降低了抗氧化酶的活性,抑制了光合作用,使玉米籽粒产量下降,对玉米表现为伤害效应.在CO2和O3浓度升高复合处理下,CO2浓度升高在一定程度上缓解了O3浓度升高对玉米的伤害效应,而O3浓度升高亦在一定程度上削弱了CO2浓度升高对玉米的保护效应.     

大气CO2与O3浓度升高对毛竹叶片膜脂过氧化和抗氧化系统的影响

以盆栽一年生毛竹为材料,利用开顶式气室模拟大气O3和CO2浓度升高情景,分析毛竹叶片细胞膜脂过氧化、抗氧化酶(SOD、CAT、POD和APX)活性和渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)含量的响应规律,为气候变化背景下的竹林适应性管理提供理论支撑.结果表明:(1)短期(30 d)高浓度O3(92～106 nL-L-1)胁迫能刺激毛竹叶片抗氧化酶活性和渗透调节物质含量显著提高,清除活性氧能力增强,并未出现细胞膜脂过氧化现象,即毛竹对短期高浓度O3具有较强的适应性;但长期(90 d)O3胁迫条件下,毛竹叶片抗氧化酶活性显著降低,叶片细胞膜脂过氧化程度加剧,膜结构破坏,发生严重的氧化伤害.(2)短期高浓度CO2(685～730 μmol·mol-1)处理总体上对毛竹叶片细胞膜脂过氧化和抗氧化酶系统活性影响并不明显;而长期高浓度CO2处理能一定程度上增强毛竹的抗氧化能力和渗透调节功能,减轻氧化损伤,体现了对毛竹的保护效应.(3)高浓度O3和CO2复合作用下,相对于单一高浓度O3胁迫,毛竹叶片能够维持较高的抗氧化酶活性和渗透调节物质含量,有效地调节活性氧产生与清除间的平衡,细胞膜脂过氧化程度变化不明显,说明高浓度CO2可在一定程度上缓解高浓度O3对毛竹所造成的生理伤害.     

油菜叶片气体交换对O３浓度和熏蒸方式的响应

运用CIRAS-1型便携式光合作用测定系统,在田间原位比较研究了不同O3浓度(CF,50 nl.L-1和100 nl.L-1)和熏蒸方式(恒定和动态)油菜叶片的气体交换特征及其对光强、CO2浓度升高的响应。结果表明(1)恒定熏气下,O3浓度增加导致叶片的蒸腾速率降低,水分利用效率提高,但动态熏蒸则引起蒸腾速率增加,水分利用效率下降,而且明显导致光合速率和气孔导度的降低;(2)高浓度的O3(100 nl.L-1)引起叶片的表观量子产额、暗呼吸饱和光强和最大净光合速率显著降低,光呼吸和CO2补偿点显著升高;熏蒸方式对叶片的暗呼吸、光补偿点、饱和光强、最大光合速率、羧化效率的影响差异显著;(3)不论何种熏蒸方式,高浓度的O3都引起下叶位的Fv/Fo、Fv/Fm显著降低,对上叶位没有影响。相同剂量下,动态熏蒸对叶片气体交换的影响更大,不利于植物生长和干物质的积累。     

铀对菠菜叶片光合作用影响的研究

为了进一步揭示铀对植物光合作用的影响机理,用不同浓度铀[0、20、50、100、150mg·kg-1]土培处理6叶期菠菜(Spinacia oleracea L.),分别于处理7、14、21、28d后分析铀对菠菜叶片光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标的影响。结果显示:(1)低浓度铀(20、50mg·kg-1)显著促进菠菜叶片的叶绿素含量和净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)以及蒸腾速率(Tr)等光合气体交换参数;高浓度铀(100、150mg·kg-1)则表现出显著抑制作用,且处理浓度越高,处理时间越长,光合气体交换参数的下降幅度就越大,而胞间CO2浓度(Ci)却反而上升,说明导致Pn下降的主要原因是非气孔因素。(2)高浓度铀处理显著影响菠菜叶片的叶绿素荧光动力学参数,其中光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(Fm)、最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)均显著降低,而初始荧光(F0)显著升高。(3)菠菜幼苗的根长、株高、生物量均随着铀浓度的增加表现出先应激性上升后下降的动态变化。研究表明,低浓度铀可以显著增加菠菜叶绿素含量,有效改善叶片光合效率,促进幼苗的生长发育,而高浓度铀则会抑制菠菜叶片的光合作用,导致光合效率显著下降,显著抑制幼苗的生长发育。     

高浓度O_3对城市蒙古栎凋落叶分解和养分释放的影响

采用开顶箱(OTCs)模拟法和分解袋法,以O_3自然浓度(40 nmol·mol-1)为对照,研究高浓度O_3(约120 nmol·mol-1)对城市自然环境下生长的10年生蒙古栎凋落叶分解和养分释放的影响,分解时长达150 d.结果表明:高浓度O_3未对蒙古栎凋落叶的分解产生显著影响.高浓度O_3抑制了蒙古栎凋落叶C、K释放,分解150 d,高浓度O_3处理K残留率为23.9%,显著高于对照(17.1%).高浓度O_3在分解前期(0~60 d)抑制了凋落叶N、木质素的释放,在分解后期(60~150 d)起促进作用.高浓度O_3处理与对照木质素/N变化趋势一致且无显著差异.除分解中期(60 d)外,对照P残留率始终高于高浓度O_3处理.C/P变化趋势与P相反,在整个分解过程中,高浓度O_3处理C/P高于对照,而且C、N、K残留率以及C/N与凋落叶干质量剩余率呈显著正相关.因此,高浓度O_3将对蒙古栎林的营养循环产生一定影响.     

模拟酸雨对龙眼叶片PSⅡ反应中心和自由基代谢的影响

酸雨对植物光合机构的伤害机理一直是生态学研究的热点之一,为了探讨叶面酸化导致的PSⅡ反应中心损伤和光合机构自由基累积之间的内在联系,以1年生龙眼(Dimocarpus longana Lour.)实生小苗为研究对象,采用盆栽试验,研究了模拟酸雨胁迫对龙眼叶片叶绿素荧光参数和自由基代谢的影响.结果表明:酸雨胁迫改变了龙眼叶片的快速叶绿素荧光诱导动力学曲线形状,伤害PSⅡ反应中心;pH2.5酸雨胁迫5d后最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心活性(1/F0-1/FM)、反应中心含量(RC/CSo)急剧下降;有活性反应中心的关闭程度(VJ)、失活反应中心的比例(Non-QA和Non-QB)显著增加,QA迅速还原;放氧复合体(OEC)被破坏;PSⅡ受体侧电子传递体数(Sm)、电子转化效率(ψ0)和电子传递速率((φ)E0)明显降低,叶面酸化导致光系统线性电子传递受损.pH2.5酸雨胁迫5d后叶片超氧阴离子自由基(O2(-))、过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)含量显著增加;抗坏血酸(AsA)和谷胱甘肽(GSH)转化为氧化型,还原型减少;超氧化物歧化酶(SOD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性下降,叶绿体内自由基不能被及时清除,过多的自由基损伤光合器官,导致龙眼叶片PSⅡ受伤害.模拟酸雨胁迫伤害龙眼叶片PSⅡ反应中心供体侧和受体侧的电子传递体,造成同化力不足,清除自由基能力下降,导致叶绿体自由基累积,光合机构受到伤害.     

NaCl胁迫下星星草幼苗MDA含量与膜透性及叶绿素荧光参数之间的关系

星星草幼苗在不同浓度NaCl胁迫处理7d后,测定了叶绿素荧光参数、MDA含量和叶片电解质外渗率。结果表明,在低浓度NaCl(小于1·2%)胁迫下,星星草幼苗叶绿体MDA含量随胁迫强度的增强而降低,而在高浓度NaCl(1·2%~2·4%)胁迫下则相反。在低浓度NaCl(小于1·2%)胁迫下,Fv/Fm(PSⅡ原初光能转化效率)、Fv/Fo(表PSⅡ潜在活性)、Fv′/Fm′(类囊体能化时PSⅡ固有效率)和qP(荧光光化学淬灭效率)随着胁迫强度的增强而增高,而在高浓度NaCl(1·2%~2·4%)胁迫下则随着胁迫强度的增强而降低;而qNP(荧光非光化学淬灭效率)和HDR(热耗散速率)却随着胁迫强度的增强而增高。ΦPSⅡ(PSⅡ实际光化学效率)在低浓度NaCl(小于0·4%)胁迫下随着胁迫强度增强而升高,在0·4%~1·6%之间迅速下降,大于1·6%时,ΦPSⅡ又迅速升高。Fv/Fm、Fv/Fo、Fv′/Fm′和qP均随着MDA含量的增高而降低,而EL(叶片电解质外渗率)、qNP和HDR在MDA含量较低的范围(0·9753~1·1901μmol·g-1FW)内均减小,在MDA含量较高的范围(1·3080~1·8518μmol·g-1FW)内,均迅速增大。ΦPSⅡ在MDA含量较低范围(0·9753~1·0953μmol·g-1FW)内时上升,但变化不大,随着MDA含量的增高(在1·1172~1·1901μmol·g-1FW)范围内迅速降低,但当MDA含量进一步增高时(在1·3080~1·8518μmol·g-1FW)范围内又迅速升高。这些结果表明,星星草幼苗的荧光参数具体的变化规律与盐胁迫强度和幼苗细胞膜的受损伤程度密切相关,即低浓度NaCl胁迫(小于1·2%)下,星星草幼苗由于活性氧的增加而发生膜脂过氧化可能主要通过体内较高活性的保护酶系统来清除,而高浓度NaCl胁迫(大于1·2%)下,星星草幼苗可能具有与其它植物不同的保护机制,即可能主要通过增加qNP(荧光非光化学淬灭效率)、HDR(热耗散速率)耗散过剩的光能和提高ΦPSⅡ增强假循环式光合磷酸化过程,消耗掉多余的能量,以保护光合器官免受过剩光能的损伤,从而减轻膜脂过氧化作用。     

臭氧浓度升高对坪用高羊茅生长、亚细胞结构及活性氧代谢的影响

通过开顶箱(OTCs)模拟,以环境臭氧(O₃)浓度约40 nmol·mol^-1为对照,研究大气O₃浓度升高(80和160 nmol·mol^-1O₃)对冷季型草坪草高羊茅生长、亚细胞结构及其活性氧代谢的影响.结果表明: 14 d的80 nmol·mol^-1O₃熏蒸使高羊茅株高和叶宽降低,总生物量降低43.7%,老叶变黄,而160 nmol·mol^-1O₃处理高羊茅叶出现大量枯死褐斑,叶尖坏死,新叶卷曲,总生物量降低46.2%,叶肉细胞膜卷曲,叶绿体和线粒体受损严重.与对照相比,80和160 nmol·mol^-1O₃熏蒸下高羊茅叶片超氧阴离子(O₂^-·)产生速率、过氧化氢(H₂O₂)和丙二醛(MDA)含量显著增加,抗氧化酶活性显著升高,但叶片总酚含量和抗氧化能力随O₃浓度升高而先升高后降低.在明显O₃伤害症状出现之前,O₃已对高羊茅的生长和抗氧化代谢产生不利影响;高羊茅抗氧化系统虽对O₃浓度的升高存在一定的适应性反应,但其不能抵御过高浓度的长期胁迫和伤害.     

高浓度臭氧对蒙古栎叶片酚类物质含量和总抗氧化能力的影响

采用开顶箱(OTC)法,研究了高浓度臭氧(80±8 nmol·mol^-1)熏蒸处理对蒙古栎叶片 中总酚、类黄酮、单宁及丙二醛(MDA)含量的影响,使用1,1-二苯基苦基苯肼(DPPH) 法测定了蒙古栎叶片的总抗氧化能力.结果表明:蒙古栎叶片中总酚、类黄酮、缩合单宁和MDA的含量都有所增加,其中总酚和缩合单宁含量分别增加了48.17%和26.77%,差异显著（P<0.05）;类黄酮和MDA含量分别增加了24.66%和5.26%,差异不显著(P＞0.05);蒙古栎叶片总抗氧化能力显著增强(P<0.05),且与叶片中总酚和缩合单宁含量呈显著的正相关关系.