镉胁迫下金银花的生长反应及积累特性

采用水培试验方法,研究了藤本植物金银花在不同浓度镉（Cd）胁迫下的生长反应和积累特 性,结果表明,Cd对金银花生长未造成显著影响,甚至低浓度(5和10 mg·L^-1) Cd具有一定的生长促进作用,表现为植物的株高和叶绿素含量有所增加。当Cd处理浓度达到50 mg·L^-1时,植物的株高和根长虽有所降低,但与对照相比并无显著差异,且耐性系数均＞0.8,表明金银花对Cd具有较强的耐性。当Cd处理浓度为25 mg·L^-1时,金银花地上部中Cd含量达到286.12 μg·g^-1,而富集系数均＞1,说明金银花具备Cd超富集植物的特征,对Cd污染土壤的修复具有很大的应用潜力。     

镉胁迫对矮牵牛种子萌发、幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养的方法研究了不同浓度镉Cd（0、1、2和4 mmol·L^-1）处理对矮牵牛（Petunia hybrida）种子萌发、幼苗生长及生理特性的影响。结果发现：与对照相比,较低浓度（1 mmol·L^-1）Cd处理下矮牵牛种子萌发和幼苗生长均显著被抑制,当Cd浓度增至4 mmol·L^-1时完全抑制了矮牵牛种子的萌发。Cd胁迫在低浓度时激活矮牵牛幼苗叶片过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性,而高浓度产生抑制效应;抗坏血酸过氧化物酶（APX）和超氧化物歧化酶（SOD）活性与对照相比均显著升高,丙二醛（MDA）含量无显著变化。不同浓度的乙二胺四乙酸(EDTA)的加入使4 mmol·L^-1 Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片POD和APX活性增加,但不影响SOD和CAT活性;此外,6 mmol·L^-1 EDTA使Cd胁迫下矮牵牛幼苗叶片中MDA含量增加。结果表明,Cd胁迫抑制矮牵牛种子萌发和幼苗生长,却使幼苗叶片POD、CAT和APX活性增加,EDTA的加入能够进一步提高Cd胁迫幼苗POD和APX活性。因此,矮牵牛幼苗在Cd胁迫下具有较强的抗氧化损伤的能力。     

外源脯氨酸（Pro）对茶菱抗Cd2+胁迫能力的影响

以高等水生植物茶菱（Trapella sinensis Olive）为材料,研究了外施不同浓度的脯氨酸（Pro）对Cd²⁺毒害的缓解效应。结果表明,茶菱体内Pro含量在单一Cd²⁺毒害下明显增加,外施Pro后,显著降低;叶绿素和可溶性蛋白含量在单一Cd²⁺毒害下大幅下降,外施Pro后,失绿症状有所减轻;保护酶（SOD、CAT、POD）系统在单一Cd²⁺毒害下比例失调,平衡被打破,活性下降,外施Pro后,SOD、POD活性较对照升高,CAT持平,其比例维持在正常范围内;O^－₂产生速率在单一Cd²⁺毒害下大大加快,外施Pro后,其产生速率恢复正常水平;丙二醛（MDA）含量在单一Cd²⁺毒害下积累加剧,外施Pro后,积累程度有所降低。因此,外源Pro可以通过减轻叶绿素和可溶性蛋白的降解,促进蛋白合成,减缓MDA积累,降低O^－₂产生速率,增强保护酶活性来增强植物对重金属胁迫的抗性,增强植物对逆境的适应能力。本实验中Pro作用的最佳浓度范围为40~60 mg·L^-1。     

一种新发现的铜积累植物——密毛蕨

对铜尾矿上生长的密毛蕨(Petridium revolutum)进行了野外调查分析和温室营养液砂培实验.结果表明,密毛蕨所生长的废铜矿土壤中Cu含量平均为2 432 mg·kg^-1 DW,最高达7 554 mg·kg^-1 DW;地上部生物量平均为18.33 g·plant^-1 DW,最高达40.05 g·plant^-1 DW;地上部Cu含量平均为201 mg·kg^-1 DW,最高达567 mg·kg^-1 DW;地下部Cu含量平均为346 mg·kg^-1 DW,最高达1 723 mg kg^-1 DW;密毛蕨对Cu的转移系数平均为0.81,最高达3.88.在营养液砂培的条件下,Cu 7 mg·L^-1处理没有抑制密毛蕨地上部的生长;密毛蕨体内的Cu含量随着介质中Cu浓度的增加而显著增加,但是大部分的Cu积累在地下部.密毛蕨对Cu具有较强的忍耐和较高的积累能力,可作为修复Cu污染土壤的新材料.     

Cu胁迫对狭叶香蒲体内元素吸收分配的影响

采用水培法,研究了不同浓度Cu²⁺胁迫下狭叶香蒲（Typha angustifolia）体内Cu及其他元素吸收分配的变化。结果表明：狭叶香蒲地上部和根系累积的Cu量均随Cu²⁺浓度升高显著增加;在同一浓度Cu²⁺胁迫下,根中Cu的累积量明显高于地上部。根系同一组织中的Cu百分含量随Cu²⁺浓度的升高均显著增加;同一Cu²⁺浓度下,根系各组织中Cu含量均表现为：中柱>皮层>表皮。低浓度（1和5 mg·L^-1）Cu²⁺对地上部及根中Ca、Mg含量及地上部Mn含量均无显著影响,但高浓度（80和100 mg·L^-1）Cu²⁺可促进植株对Ca的吸收,显著降低对Mg﹑Mn和Zn的吸收。较高浓度（55～100 mg·L^-1）Cu²⁺胁迫后,根系各组织对Ca的吸收增加,对Zn的吸收降低;55～80 mg·L^-1 Cu²⁺胁迫下根系不同组织对Cl和K的吸收增加,但高浓度（100 mg·L^-1）Cu²⁺胁迫下则显著降低。根系累积的Ca、Zn和K主要分配到中柱中,Cl主要分配到皮层中.     

盐胁迫下构树幼苗各器官中K+、Ca2+、Na+和Cl-含量分布及吸收特征

将当年生构树幼苗置于含有不同浓度（04、1、2、3、4 g·kg^-1）NaCl的土壤中,研究其生物量积累、叶片细胞质膜透性和K⁺、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-等离子的吸收、分布及运输,并观察盐害症状.结果表明：构树幼苗的叶片质膜透性随着NaCl浓度的增加和胁迫时间的延长而升高,根冠比随NaCl浓度的升高而增加,大于3 g·kg^-1的土壤盐胁迫对构树叶片的质膜透性及植株的生物量积累影响显著.构树幼苗各器官中Na⁺和Cl^-含量随土壤NaCl浓度升高而显著增加,K⁺和Ca²⁺则随之降低,叶片各离子含量均明显高于根和茎.说明盐胁迫影响根系对K⁺和Ca²⁺的吸收,并抑制了它们向地上部分的选择性运输,使叶和茎的K⁺和Ca²⁺含量下降.构树通过吸收积累Na⁺和Cl^-抵御土壤盐分带来的渗透胁迫,但过量的Na⁺和Cl^-积累会造成单盐毒害.作为抗盐性较高的非盐生植物,构树地上部分的拒盐作用不显著.     

重金属递进胁迫对黑麦草初期生长的影响

通过研究Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺与Pb²⁺胁迫对黑麦草初期生长的影响,结果表明：4种重金属对种子发芽率抑制效应相对较小,尤其Cu²⁺与Zn²⁺的抑制作用最小。高浓度Cu²⁺、Cd²⁺胁迫对株高、根系长度、地上生物量的抑制作用相对较大,尤其Cu²⁺对根系生长的抑制效应最大,在300 mg·L^-1下,与对照相比,根长最高下降了 85.48%。高浓度Cd²⁺胁迫显著降低了叶绿素含量,在300 mg·L^-1时比对照降低了45.51%;与对照相比,Cu²⁺与Zn²⁺所有处理都增加了叶绿素含量。从递进胁迫进程看,一些重金属对某一生长指标的影响往往表现在低浓度具有促进作用,而高浓度又存在明显的抑制效应。     

三种农作物中镉积累与全硫含量的关系

采用田间试验方法,研究了土壤中镉浓度分别为2和5 mg·kg^-1时,向日葵(Helianthus annuus)、玉米(Zea mays)和大豆(Glycine max)从苗期至成熟期各生长阶段茎叶中镉积累与全硫含量的关系。结果表明,玉米和向日葵各生长时期茎中镉含量与其全硫含量呈极显著相关,叶片中镉含量与硫含量没有相关性,说明硫在植物镉的运输过程中发挥着重要的作用。土壤中镉浓度为2 mg·kg^-1时,籽实中镉含量从高到低的顺序是：向日葵＞大豆＞玉米;土壤中镉浓度为5 mg·kg^-1时,籽实中镉含量从高到低的顺序是：大豆＞向日葵＞玉米,与籽实中硫含量的高低顺序一致;玉米籽实中镉含量最低,在2个镉浓度处理下平均值仅为0.01和0.03 mg·kg^-1,低于国家标准食品中镉限量值。     

外源一氧化氮对铅胁迫下小麦种子萌发及幼苗生理特性的影响

利用室内水培实验,研究了外源一氧化氮（NO）供体硝普钠（SNP）对Pb²⁺处理下小麦（Triticum aestivum L.）种子萌发、幼苗生长及相关生理指标变化的影响。结果表明,Pb²⁺处理使小麦种子发芽势、发芽率、幼苗根长和茎长均显著降低,诱导叶绿素a、叶绿素b含量减少及叶绿素荧光参数F_v/F_m和F_v/F_o的比值减小,25 μmol·L^-1 SNP明显缓解Pb²⁺胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用,提高Pb²⁺胁迫下叶绿素a、叶绿素b含量及F_v/F_m和F_v/F_o的比值,而100 μmol·L^-1SNP无明显缓解作用。此外,25和100 μmol·L^-1SNP诱导Pb²⁺胁迫下小麦幼苗叶片过氧化氢酶（CAT）活性增强和可溶性蛋白含量增多,但100 μmol·L^-1SNP处理降低了过氧化物酶（POD）活性。结果说明,外源NO促进Pb²⁺胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长,提高叶绿素和可溶性蛋白含量,诱导CAT活性升高,从而增强小麦对Pb²⁺胁迫的适应性。     

浸种对镉胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响

通过水培实验研究了La(NO₃)₃浸种对镉胁迫下油菜（Brassica napus）种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,当镉浓度≤10 mg·L^-1时,La(NO₃)₃浸种（0～50 mg·L^-1）能提高油菜种子的活力,促进油菜幼苗的生长,并提高脂肪酶的活性和幼苗根细胞有丝分裂指数。其中以10 mg·L^-1 La(NO₃)₃浸种处理效果最佳,与对照相比,种子活力指数及油菜幼苗各生长指标显著提高,脂肪酶活性增加40.41%～65.09%,幼苗根细胞有丝分裂指数增加62.76%～77.02%。当镉浓度>10 mg·L^-1时,La(NO₃)₃浸种对镉胁迫的缓解效用明显减 弱,与对照相比,仅脂肪酶活性显著提高,其它指标无明显变化。     

不同能源柳无性系对土壤镉污染的抗性研究

运为了比较不同能源柳无性系对土壤镉抗性的差异,采用盆栽方法,设置土壤镉含量5个梯度(0、10、20、40、80 mg·kg^-1),以乡土旱柳为对照,对能柳1、能柳2、能柳E、能柳C的扦插幼苗对土壤镉污染的生理生态反应进行了系统测定,分析了不同无性系的抗性。结果显示,低浓度处理（≤20 mg·kg^-1）促进苗木生长,其中能柳2在10 mg·kg^-1处理下根和单株生物量增幅最大,可达到对照的132.0%和120.0%;随着镉浓度的增加,生长量下降,在最高浓度处理下,能柳C生长量降低最少,根、枝、叶和单株生物量分别为对照的86.1%、85.3%、82.9%、84.9%,旱柳的枝、叶生物量降低最多,为对照（无镉）的43.8%、45.0%,而能柳1的根、单株生物量降低最多,仅为对照的36.1%、44.4%;随着镉浓度的增加,不同能源柳无性系叶片的SOD、POD、CAT活性和根系活力基本呈现先升后降的趋势,其中,CAT活性变化较为平缓;关于SOD活性和根系活力,能柳1、能柳2在20 mg·kg^-1时已显著下降,旱柳在40 mg·kg^-1时显著下降,而能柳E、能柳C在40 mg·kg^-1时才显著下降。采用隶属函数对5个无性系在镉胁迫条件下的生长和酶指标进行综合分析,不同无性系对土壤镉污染的抗性顺序为能柳C>能柳2>能柳1>旱柳>能柳E。不同无性系对镉均有抗性,都可在镉污染区推广种植,栽培中,应根据土壤污染和绿化目标,做出适当选择。     

入侵植物假苍耳对土壤中铜、铅重金属污染的富集特征

通过室内盆栽试验研究入侵植物假苍耳(Iva xanthifolia)在营养生长阶段对铜、铅的耐性及富集特征。实验结果表明,在1~16 mg·L^-1的添加铜处理及0.5~14 mg·L^-1的添加铅处理条件下,假苍耳对铜、铅两种单一金属均有很强的耐性及富集作用,重金属在植物体地上部和地下部的富集量分别为607.59、137.20,404.38、34.53 mg·kg^-1,对应的富集系数为11.39、4.18,转运系数4.43、11.71,且重金属在植物体内的分布规律均表现为：茎部＞叶片＞根部,地上部分的积累量远大于地下部分。对叶色、株高及生物量等特征的观察表明假苍耳的生长未受到抑制,符合超富集植物的基本特征。与一般超富集植物相比,假苍耳作为一种外来入侵植物,具有生长迅速、植物材料易得,生物量大且分布范围广的优点。     

侧柏不同器官水提取物对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应

研究了侧柏（Platycladus orientalis）根、枝、叶、果实不同浓度水提取物及枝叶挥发油对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应。结果表明：侧柏各器官及挥发油都含有化感物质,均对油松种子萌发及幼苗生长表现出“高抑低促”效应,而且低浓度时的促进作用明显强于高浓度时的抑制作用。与对照相比,在浓度为2 mg·mL^-1时,侧柏根水提取物对油松幼苗根长和鲜重的促进能力最强,其根长和鲜重分别比对照提高了79.78%和376.60%;侧柏叶水提取物对油松幼苗苗高促进能力最强,比对照提高了102.41%;侧柏枝水提取物对油松种子发芽的促进能力最强,发芽率比对照提高了65.63%。而在浓度为30 mg·mL^-1时,除了侧柏根和枝水提取物对油松种子萌发（87.50%）和鲜重（85.11%）表现出明显的抑制作用外,其它提取物对油松幼苗根长和苗高生长的抑制作用均不明显。侧柏枝叶挥发油对油松种子萌发,幼苗生长均表现为促进作用,特别对油松种子萌发具有显著的促进作用,其促进率达70.37%。说明侧柏和油松混交,可能有利于油松树木生长及生产力的提高。     

濒危植物珙桐的组织培养与植株再生

以珙桐冬芽为材料进行组织培养和植株再生研究,结果表明：珙桐冬芽直接诱导丛生芽的最适培养基为WPM+NAA 0.2 mg·L^-1+6-BA 3.0 mg·L^-1+AC 2.0 g·L^-1;珙桐带芽茎段增殖的适宜培养基为WPM+NAA 0.05 mg·L^-1+6-BA 1.0 mg·L^-1+GA₃ 2.0 mg·L^-1+AC 2.0 g·L^-1;生根最佳培养基为White+IBA3.0 mg·L^-1+6-BA 1.0 mg·L^-1+AC 2.0 g·L^-1,在此条件下,根发育良好,植株健壮;组培苗炼苗后移栽,成活率可达80%。     

黄独脱毒苗叶片和茎段再生体系的建立

以黄独茎尖再生苗为试材,研究不同因素对黄独脱毒苗叶片和茎段再生体系的影响,以期对黄独脱毒苗的再生体系进行优化。结果表明,叶片和茎段诱导愈伤组织的最佳培养基是MS+KT 2 mg·L^-1+2,4-D 2 mg·L^-1;叶片和茎段诱导愈伤组织的最佳蔗糖浓度分别为30和50 g·L^-1;叶片和茎段在黑暗中较容易诱导出愈伤组织;叶片和茎段愈伤组织分化的最佳培养基是MS+KT 4 mg·L^-1+NAA 0.1 mg·L^-1;继代2次的叶片和茎段愈伤组织较容易分化;黄独不定芽生根的最佳培养基是1/2MS+IBA 0.1 mg·L^-1+NAA 0.5 mg·L^-1+PP₃₃₃ 1 mg·L^-1。本实验成功建立了黄独脱毒苗叶片和茎段的再生体系,为黄独脱毒苗的工厂化生产奠定了技术基础。     

铝胁迫下北美车前和车前生长及叶绿素荧光特性的比较研究

采用系列浓度AlCl₃溶液（100、500、800、2 000 mg·L^-1）进行处理,在处理后不同时间（0,10、20、30 d）,测定北美车前（Plantago viriginica）和车前(P.asiatica)的生长及叶绿素荧光特征指数,旨在比较外来入侵种北美车前和同属本地种车前的生长及叶绿素荧光对铝胁迫响应的差异。结果表明,车前和北美车前的根冠比在轻度铝（Al³⁺=100 mg·L^-1）处理下略有上升,在中度（Al³⁺=500 mg·L^-1）以上铝浓度处理下开始显著下降;叶绿素a、b含量在轻度铝处理下变化不明显,随着铝浓度的增加和处理时间的延长呈现明显下降趋势;叶绿素荧光参数F_v/F_m、Φ_PSⅡ及F_v/F_o值在低浓度铝的短时间处理下略有上升,随着铝浓度的升高和处理时间的延长则明显下降。结果表明铝胁迫对上述两种植物的生长和叶绿素荧光参数均有一定影响,但北美车前各参数的下降幅度小于车前,表现出比车前更为耐铝的生理特性。     

重金属Pb(Ⅱ)对3种藜科植物种子萌发的影响

以珍珠猪毛菜（Salsola passerina Bunge）、地肤（Kochia scoparia(L.)Schrad.）和白藜（Chenopodium album L.）3种藜科植物为研究对象,研究不同浓度（0、50、150、300、600、800、1 000 mg·L^-1）的Pb(Ⅱ)处理对植物种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明：当Pb(Ⅱ)浓度为50和150 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜和地肤种子的发芽率、发芽势和发芽指数与对照相比差异不显著,Pb(Ⅱ)浓度为150 mg·L^-1时,对白藜种子发芽率、发芽势和发芽指数有明显影响,Pb(Ⅱ)浓度大于300 mg·L^-1对3种植物种子萌发均有抑制作用,对白藜和地肤的抑制大于珍珠猪毛菜。3种植物的种子活力指数除珍珠猪毛菜在50 mg·L^-1时与对照无显著差异,其余各处理均与对照有极显著差异。Pb(Ⅱ)浓度为50 mg·L^-1时,对3种植物的胚根长和胚芽长都影响不大,随着Pb(Ⅱ)浓度的升高,对3种植物的胚根长和胚芽长都有明显的抑制作用,对地肤和白藜的抑制强度更大。地肤和白藜幼苗分别在Pb(Ⅱ)浓度为300和600 mg·L^-1时死亡,当Pb(Ⅱ)浓度达到1 000 mg·L^-1时,珍珠猪毛菜仍可生长,但生长比较缓慢。3种植物幼苗对Pb(Ⅱ)的耐受性为：珍珠猪毛菜＞白藜＞地肤。     

土壤不同镉水平对马缨丹生长及其抗氧化酶活性的影响

采用盆栽试验方法,分别设置0(对照,不添加镉)、30、60、90、120、150、180、210mg·kg-1共8个土壤镉处理水平,研究土壤不同镉水平对马缨丹(Lantana comara L.)生长及其抗氧化酶活性的影响,以探讨马缨丹对镉胁迫的生理响应机制。结果显示:(1)随着土壤镉处理浓度的升高,马缨丹干重呈先升高后降低的趋势,30mg·kg-1镉处理能促进植株的生长,而浓度高于60mg·kg-1时显著抑制马缨丹的生长。(2)马缨丹叶片和根系中O-·2产生速率、H2O2和MDA含量及电解质渗漏率均随土壤镉处理浓度的升高和胁迫时间的延长逐渐升高,胁迫90d时,叶片和根系中O-·2产生速率、H2O2和MDA含量及电解质渗漏率分别在镉浓度高于60和30mg·kg-1时显著低于对照。(3)叶片和根系抗氧化酶SOD、POD、APX和CAT活性随着土壤镉处理浓度的增加大体呈先升高后降低的趋势,并在镉浓度分别高于90和60mg·kg-1时,叶片和根系抗氧化酶活性显著低于对照。研究表明,低浓度镉处理土壤能促进马缨丹植株生长,而高浓度镉处理土壤显著降低了马缨丹体内抗氧化酶活性,导致活性氧大量积累,引起严重的膜脂过氧化伤害,从而显著抑制马缨丹植株的生长。     

贵州水银洞金矿紫茎泽兰重金属元素测定与分析

利用原子吸收法对贵州水银洞金矿紫茎泽兰及其基质中Cr、Pb、Zn、Cd、Hg和As含量进行了测定和分析。结果表明,贵州水银洞金矿废水处理区土壤Hg(12.575 mg·kg^-1)和As(501.374 mg·kg^-1)已严重超标,Hg和As的平均含量分别是国家土壤环境质量三级标准(GB15618-1995)的8.383倍和12.534倍,污染极为严重;紫茎泽兰对该矿区不同的重金属富集能力不同,尤其对该矿区Cr有较强的富集作用,具有一定的Cr污染修复潜力。紫茎泽兰对所测定的6种重金属元素的吸收转移能力有较大的差异,整个植株对Pb、Zn 和Cr具有很强的吸收转移能力。其茎、叶对不同的重金属元素的吸收转移能力也呈现出很大的差异,紫茎泽兰茎对Cr、Pb和Cd具有很强的吸收转移能力,而叶对Zn、Pb和Hg具有很强的吸收转移能力。除As外,紫茎泽兰对Cr、Pb、Zn、Cd和Hg都具有不同程度的耐受能力,对该矿区的生态恢复具有重要的作用。