两种生态型香根草对镉的耐受和积累特性比较

以Monto和Veriveria nermorlis两种生态型香根草［Chrysopogon zizanioides (L.) Roberty］为材料,采用室内水培试验,在不同浓度(0、200、800、2 000 μmol·L^-1)硝酸镉溶液处理7 d后,比较、分析两类型香根草的叶片生长状况、叶绿素荧光参数、镉的积累、亚细胞分布和化学形态分布等指标的差异,明确两类香根草对镉的耐受能力和积累特性。结果表明,(1)在中度(800 μmol·L^-1)和重度(2 000 μmol·L^-1)镉胁迫条件下,Monto的叶片生长状况优于Veriveria nermorlis,其F_m、F_v/F_m和F_v/F_o等叶绿素荧光参数显著高于Veriveria nermorlis,而其叶片、根部镉含量、富集系数和镉转移系数则显著低于Veriveria nermorlis。(2)镉主要分布在香根草根和叶细胞壁组分和可溶性组分中,两者镉含量占比之和达95%以上;对于两种生态型香根草的叶片和Monto的根部而言,细胞壁组分和可溶组分镉占比随着镉胁迫浓度增加分别呈增加和下降趋势,但两参数在Veriveria nermorlis根中的变化趋势则相反;Monto叶中细胞壁组分的镉占比要高于Veriveria nermorlis。(3)镉的化学形态分布分析显示,两种生态型香根草叶片中以氯化钠提取态镉为主,而根中以乙醇提取态和氯化钠提取态镉为主;Monto根中乙醇提取态的镉含量占比远大于Veriveria nermorlis。研究发现,Monto香根草的镉耐受能力较强,主要因为其根、叶中的镉积累量、镉富集系数和转移系数均低于Veriveria nermorlis,且Monto叶片中细胞壁组分的镉占比和根中乙醇提取态镉的占比更高。     

适度紫外辐射增强对白鲜光合特性和药用活性成分的影响

次生代谢成分环境调控是药用植物优质栽培的理论和实践基础。然而,迄今为止,短期紫外光诱导对药用活性成分积累效应方面的研究仍然比较薄弱。该文以光环境敏感植物白鲜(Dictamnus dasycarpus)为研究对象,探索短期不同强度(低剂量和中剂量)紫外(UV)辐射增强对其根、茎和叶中黄柏酮、梣酮、白鲜碱和柠檬苦素4种有效成分的诱导效应。结果表明:(1)无论是低剂量还是中剂量UV-A和UV-B辐射条件下,白鲜叶片光系统Ⅱ(PS Ⅱ)最大光化学量子产量(F_v/F_m)均大于0.76; PS Ⅱ实际光合量子产量Y(Ⅱ)、调节性能量耗散的量子产量Y(NPQ)、基于“湖泊模型”光化学淬灭系数(qL)和非光化学淬灭系数(NPQ)与对照(未经紫外辐射处理)相比均没有显著差异; 低剂量与中剂量UV-B辐射均显著增加白鲜PS Ⅱ的非调节性能量耗散的量子产量Y(NO)。(2)适度短期紫外辐射增强能够诱导白鲜药用活性成分快速积累,根中4种有效成分最高可提升51%,主要在白鲜根中积累。其中,中剂量UV-A辐射和低剂量UV-B辐射效果最明显,不仅根中黄柏酮、梣酮、白鲜碱和柠檬苦素4种活性成分明显提升,还促进茎中白鲜碱和叶中梣酮的积累。综上所述,该研究结果表明短期紫外辐射增强能有效诱导白鲜药用活性成分的积累,并通过提升白鲜PS Ⅱ非光化学效率来提升白鲜光强耐受性。     

遮荫对闽楠幼苗光合及其叶片解剖特性的影响

以2年生闽楠幼苗为材料,探讨不同遮荫处理［0(CK,全光照) 和30%、50%、70%遮荫］对闽楠［Phoebe bournei (Hemsl.) Yang］幼苗光合作用及其叶片解剖结构的影响,为闽楠的合理栽培及人工林混交树种的配置提供理论依据。结果表明：(1)与全光照处理(CK)相比,闽楠幼苗叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、最大净光合速率(P_nmax) 、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)及暗呼吸速率(Rd)均随遮荫强度的增加而显著下降;在30%和50%遮荫下,幼苗能通过提高水分利用效率(WUE)和表观量子效率(AQY),增加叶绿素含量来充分利用弱光环境;70%遮荫处理则影响闽楠幼苗的正常生长。(2)遮荫降低了闽楠幼苗叶片的气孔密度,但单个气孔器的面积显著增加;遮荫处理下,闽楠叶片和主脉明显变薄;栅栏组织和海绵组织厚度降低,排列稀疏,栅海比减小,有利于提高对光能的利用效率。(3)闽楠幼苗根、茎、叶及总生物量均在全光照下最大,遮荫抑制了植株生物量的积累。研究发现,闽楠幼苗在遮荫处理下生物量积累和光合效率降低,但同时在叶片解剖结构和功能上表现出对遮荫的适应性,从而表现出一定的耐荫性。     

遮阴和施氮对黄檗幼苗叶片光合特性和碳氮计量特征的影响

选取大田环境下3年生黄檗幼苗,采用人工控制双因素随机区组试验,在不同光照［全光照(S₀)、轻度遮光21.4%(S₁)和重度遮光8.7%(S₂)］和不同氮添加［无添加对照(F₀)、轻度添加(F₁)和重度添加(F₂)］条件下,测定黄檗幼苗叶片的相对叶绿素含量(SPAD值)、气体交换参数及碳氮化学计量特征,探讨黄檗幼苗对遮阴和施氮的响应机制。结果表明：(1)随着遮光程度增强,黄檗幼苗叶片的SPAD值、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、碳氮比(C∶N)和瞬时光合氮利用率(PNUE)均呈现先增后降的趋势,两种遮光条件下SPAD均显著高于全光照环境;黄檗幼苗叶片的净光合速率(P_n)、水分利用率(WUE)和气孔限制值(L_s)逐渐降低;而叶片氮(N)和碳(C)含量均呈先降后升的趋势。(2)随氮添加量增加,黄檗幼苗叶片的P_n、WUE、L_s、N和C含量均呈先增后降趋势,T_r、G_s和PNUE则逐渐下降,而C∶N逐渐增加。(3)黄檗幼苗叶片的P_n在各光氮组合处理间均无显著差异;SPAD含量以S₁F₀、S₂F₀和S₁F₂处理组合显著较高,而以全光照(S₀)处理组合显著最低;T_r和G_s以轻度遮光(S₁)处理组合明显较高,而以S₂F₁、S₀F₂、S₂F₂明显较低;WUE和L_s均以S₀F₂显著最高,S₂F₂处理组合显著最低。黄檗幼苗叶片N和C含量在重度遮光/轻度氮添加(S₂F₁)时具有较大值,而其C∶N和PNUE在轻度遮光/无氮添加(S₁F₀)时具有较大值。(4)隶属函数综合评价认为,黄檗幼苗对光氮复合作用总体属中等耐受型,轻度遮光时不添加氮肥(S₁F₀)和轻度氮添加(S₁F₁)及全光照时轻度氮添加(S₀F₁)为适于幼苗生长的光氮组合。研究发现,光环境是影响黄檗幼苗光合作用和更新的主导因子,但黄檗苗期能耐受一定的遮阴胁迫;光照不受限制时,适当增加氮肥有利于黄檗幼苗生长;光照受限(重度遮光)时,施氮则抑制叶片叶绿素合成,降低了幼苗光能利用率,不利于其生长。     

盐胁迫下赤霉素对黄瓜种子萌发及幼苗生长的影响

研究外源GA₃对盐胁迫下黄瓜种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,添加不同质量浓度GA₃的各处理,其发芽率、发芽势和发芽指数均显著高于NaCl胁迫处理,其中以100 mg/L GA₃处理的发芽势、发芽率和发芽指数最高,幼苗的叶面积、根长、根冠比也最大,同时叶片中叶绿素含量最高,幼苗叶片的光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂摩尔分数(C_i)及蒸腾速率(T_r)等均达到最大;而当赤霉素的质量浓度为50 mg/L时,叶片中的POD活性为2 005 U/(g·min）,达最大值。     

香樟凋落叶分解过程对两种间作作物生长和光合特性的影响

采用盆栽试验方法,探讨了香樟(Cinnamomum camphora)凋落叶不同土壤添加水平(0 g/盆为CK、25 g/盆、50 g/盆,100 g/盆)对受体作物小白菜(Brassica chinensis)、莴笋(Lactuca sativa)幼苗生长和光合特性的影响。结果显示:(1)香樟凋落叶分解对两种作物的地径、株高、生物量、叶片数和叶面积均有明显的抑制作用,且抑制效应随凋落叶添加量的增加而增强,但随着分解时间的延长其抑制作用逐渐减弱甚至表现为促进作用。(2)香樟凋落叶分解对两种作物的光合色素含量均有明显的抑制效应,并随凋落叶添加量的增加抑制作用增强,且持续时间延长。(3)经凋落叶处理的两种作物叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、水分利用率(WUE)总体上均低于CK,而胞间CO₂浓度(C_i)在各凋落叶处理下均高于CK。(4)随着土壤中凋落叶量的增加,两种作物在光饱和以及CO₂饱和状态下的最大净光合速率(P_{n max})、表观量子效率(AQY)、羧化速率(CE)、光呼吸速率(R_p)和暗呼吸速率(R_d)均不断下降,而光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、CO₂饱和点(CSP)、CO₂补偿点(CCP)因受体作物的不同,表现出不同的变化趋势。研究表明,土壤中香樟凋落叶分解释放的化感物质,能通过降低受体作物的光合色素合成和光合能力,限制其营养生长,最终影响生物量积累;相对于莴笋,小白菜对香樟凋落叶分解产生的化感胁迫效应具有更强的耐受性,可能更适宜在香樟林间种植。     

水淹条件下秋华柳亚细胞中镉的分配特征

选取秋华柳(Salix variegata)扦插苗为研究对象,通过设置0、0.5、2、10 mg/kg 4个镉胁迫浓度,研究了水淹条件下秋华柳根、枝、叶亚细胞中镉的分配特征。结果表明:(1)试验各处理组秋华柳存活率均为100%,表现出良好的镉和水淹耐受能力。(2)与对照相比,在水淹条件下,各处理组秋华柳根、枝和叶的细胞壁仍是镉最主要的富集部位。各处理组植株细胞壁中的镉含量显著高于其他组分,质体中镉含量次之,细胞核和线粒体组分中的镉含量始终处于较低水平。(3)水淹显著提高了秋华柳根细胞壁中的镉含量,显著降低了高浓度镉处理(10 mg/kg)下萌枝细胞壁中的镉含量,但对叶细胞壁中的镉含量没有显著影响。(4)水淹显著提高了秋华柳根细胞中质体中的镉含量,对萌枝、叶细胞质体中的镉含量没有显著影响。研究证明,水淹条件下,秋华柳根枝叶细胞壁仍然是镉积累富集的最主要部位,从而减少了重金属对植物细胞的伤害。秋华柳适用于三峡消落带镉污染区域的植物修复。     

不同浓度Fe2+与Zn2+对羊草幼苗生长和生理特性的影响

以羊草幼苗为研究对象,通过调整全营养培养基(CK,0.05 mmol/L Fe²⁺、0.015 mmol/L Zn²⁺)中铁或者锌含量设置0、10倍、20倍Fe²⁺(Zn²⁺)浓度处理Fe₀(Zn₀)、Fe₁₀(Zn₁₀)、Fe₂₀(Zn₂₀),以及在高铁培养基中单独添加0.15 mmol/L Zn²⁺或同时添加10 mmol/L Ca²⁺、5 mmol/L Mg²⁺、20 mmol/L K⁺处理,测定培养6 d后幼苗生长指标和矿质元素含量、以及高铁(Fe₂₀)处理下幼苗根中抗氧化指标和相关基因表达量,探究不同浓度Fe²⁺、Zn²⁺对羊草幼苗生长、矿质元素吸收积累及抗氧化指标、基因表达的影响。结果表明：(1)缺锌(Zn₀)显著抑制羊草幼苗鲜重的增加和Zn元素的积累,但促进Fe、Mg元素的积累;高浓度锌(Zn₁₀、Zn₂₀)显著促进幼苗叶片生长和Zn元素的积累;缺铁(Fe₀)显著抑制幼苗的根长、鲜重和Fe元素的积累,促进Mg、Zn元素的积累;高浓度铁(Fe₁₀、Fe₂₀)显著抑制羊草幼苗根叶生长、根毛发育和Ca、Zn、Mg、K元素的积累。(2)增加Zn²⁺和Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺浓度无法恢复高铁胁迫对幼苗生长的抑制作用。(3)高浓度铁(Fe₂₀)处理羊草幼苗48 h后,根部过氧化物酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶活性和丙二醛、抗坏血酸、还原型谷胱甘肽含量显著升高;烟酰胺合成酶基因、过氧化物酶基因表达量显著下调,植物类萌发素蛋白基因表达量显著上调。研究发现,羊草幼苗生长发育和矿质元素积累对环境中Zn²⁺浓度变化不敏感,却受到环境中高浓度Fe²⁺的显著抑制,并造成严重的氧化胁迫伤害,这种伤害无法在添加Zn²⁺或同时添加Ca²⁺、Mg²⁺、K⁺的条件下恢复。     

水淹生境下秋华柳对镉污染土壤研究修复能力

以耐水淹和耐重金属的秋华柳（Salix variegata）作为试验材料,从土壤角度出发,探究秋华柳在水淹条件下对镉污染土壤的修复能力。设置无植物和种植秋华柳两个处理组,分别对两组设置两个水分处理组：正常供水组（CK）及土壤水淹组（FL）,4个镉浓度处理组：对照组（0 mg/kg）、低浓度（0.5 mg/kg）、中浓度（2 mg/kg）及高浓度（10 mg/kg）。分别于处理后的第30天和第60天对各处理组的土壤和水淹组水样进行取样。试验结果表明：（1）镉处理浓度越高,土壤中镉活性态浓度越高,生物毒性越强。（2）水淹显著降低土壤活性态Cd浓度（P < 0.05）,增大土壤修复难度。（3）种植秋华柳对30d土壤Cd全量及各形态镉浓度均无显著影响（P > 0.05）;对第60天正常供水和水淹组土壤中交换态、碳酸盐结合态的镉浓度以及60d水淹组土壤Cd全量均有显著影响（P < 0.05）。（4）秋华柳种植显著降低土壤Cd迁移系数,30d正常供水组、水淹组以及60d正常供水组和水淹组平均降幅分别为2.0%、4.12%、9.71%、9.32%。处理时间过短和试验用苗生物量小可能是秋华柳对土壤全量Cd影响不大的主要原因,但秋华柳均显著降低正常供水和水淹组土壤迁移系数且二组降幅差异不大。研究表明：水淹生境下,秋华柳对Cd污染的土壤仍有较好的修复能力。     

干旱胁迫对黄柳雌雄扦插苗生长和生理特性的影响

以黄柳雌雄扦插苗为试验材料,通过称重控水法研究干旱胁迫下其生长和生理特性,以揭示黄柳雌雄植株对干旱胁迫的生理适应性及抗逆能力差异。结果显示：(1)在对照处理下,黄柳雌雄扦插苗在株高、基径、总叶片数、单叶面积、茎干重、根干重、光合色素含量(除叶绿素a)、气体交换、叶绿素荧光、叶片相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量等方面均没有显著的性别差异。(2)干旱胁迫显著降低了黄柳雌雄扦插苗的生长和光合作用,扰乱了其渗透调节功能和抗氧化酶系统;与雄株相比,雌株具有较高的株高、总叶片数、单叶面积、茎干重、根干重、总叶绿素含量、净光合速率(P_n)、PSⅡ最大化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ有效光量子产量(Φ_PSⅡ)和叶片RWC,以及较低的非光化学淬灭系数(qN)、MDA含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量;且雌株叶干重、叶绿素a含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和过氧化物酶(POD)活性始终大于雄株。研究表明,干旱胁迫对黄柳雌雄扦插苗的生长和生理特性均具有严重的抑制作用,且雌雄株之间的响应存在显著的性别差异;雌株通过维持较高的光合作用以保证植株的生长,从而表现出比雄株更强的抗旱性,这也是其天然种群性比偏雌的重要原因之一。     

Contribution of Ectomycorrhizal Fungi to Cadmium Uptake of Poplars and Willows from a Heavily Polluted Soil

Phytoextraction has been proposed in recent years as an environmentally and cost-efficient treatment technique for the remediation of heavy-metal contaminated sites. In particular, plants that are fast growing, metal accumulating, and economically interesting, such as sunflowers or trees, recently became more important in research on phytoextraction. Heavy metal uptake of trees can be strongly influenced by ectomycorrhizal fungi. We investigated the possibility of enhancing phytoextraction of Cd by willows (Salix viminalis) and poplars (Populus canadensis) in association with three well known ectomycorrhizal fungi (Hebeloma crustuliniforme, Paxillus involutus and Pisolithus tinctorius). A pot experiment was conducted using Cd polluted soil from a contaminated site. Four replicates of each combination of fungus and tree species, and controls without fungal inoculum, were set up. After a growth period of 11 weeks, yields and Cd concentrations in roots, stems, and leaves were measured. In addition, the total Cd uptake, the transfer to roots, and the translocation to stems and leaves were calculated. The association of P. canadensis with P. involutus led to a highly significant increase of Cd concentrations, in particular in the leaves, which contained 2.74 ± 0.34 mg Cd per kg dry matter. Compared to the control this is an enhancement of nearly 100%. The fungi also significantly enhanced the translocation from the roots to the leaves, leading to a concentration ratio (leaves/roots) of 0.32 ± 0.06 compared to 0.20 ± 0.02 of the control plants. Additionally, P. involutus significantly enhanced the total Cd extraction by P. canadensis. Similar effects were not observed by other fungi or in association with S. viminalis.     

镉在土壤-香根草系统中的迁移及转化特征

以无植物组处理为对照,采用盆栽试验方式探讨不同Cd浓度胁迫条件下香根草根际土壤中重金属Cd的积累、迁移及转化特征。土壤Cd处理设4个浓度梯度,分别为0、2、20、80 mg/kg土壤干重。结果表明:(1)香根草可以显著降低土壤中生物有效态Cd和总Cd含量。(2)香根草各部分Cd积累量随处理浓度的增加和处理时间的延长而增加,90 d时80 mg/kg处理组地上部分和根的Cd积累量分别高达180.42 mg/kg和241.54 mg/kg。(3)各浓度Cd处理下,富集系数随着Cd处理浓度的增加而显著降低,随处理时间的延长而升高。(4)香根草地上部分Cd含量小于根部,各处理转移系数均小于1。随着处理时间的延长,中低浓度处理组的转移系数稍有降低,高浓度处理组的转移系数则显著上升。(5)种植香根草使其根际土中残渣态的Cd转化为生物有效态Cd,提高Cd清除效率。研究结果表明,香根草能够有效地吸收土壤中的Cd,降低土壤中总Cd含量,提高土壤安全性,可作为Cd污染地区植物修复的备选物种。     

干旱胁迫下镉处理对互叶醉鱼草幼苗生长、镉积累及光合生理的影响

为探究干旱条件下,互叶醉鱼草(Buddleja alternifolia Maxim.)幼苗对重金属镉胁迫的生长及光合生理响应机制,以两年生互叶醉鱼草幼苗为试验材料,设置对照与干旱两个水分处理组(土壤相对含水率分别为:65%—60%,35%—30%),每个水分处理条件下再分别设置3个镉处理浓度(0.28、(0.6+0.28)、(1.2+0.28)mg/kg),共6个处理。测定不同水分及镉处理对互叶醉鱼草生长、生物量、光合参数及体内重金属含量的影响。结果表明:干旱与镉复合胁迫下植物的存活率为100%。镉胁迫、干旱与镉复合胁迫均不同程度抑制了互叶醉鱼草幼苗生长、生物量积累、植株的光合作用及叶绿素含量,且其光合和叶绿素含量的降幅明显大于单一镉胁迫。镉胁迫下,互叶醉鱼草幼苗单株最高镉富集量为69.33 mg/kg,而复合胁迫下单株最高镉富集量为50.68 mg/kg。以上结果表明:干旱胁迫能够加重镉胁迫对植物的影响,使复合胁迫下互叶醉鱼草生长、光合生理及镉富集能力下降。但单一镉胁迫下,互叶醉鱼草对镉具有更强的耐受性,并有较高的生物富集能力,且干旱与Cd复合胁迫下互叶醉鱼草幼苗仍有一定的镉积累量。因此在干旱半干旱区园林绿化以及Cd污染地区的生态建设中,互叶醉鱼草是一种具有巨大应用潜力和前景的灌木树种。     

水淹生境下秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性的影响

三峡库区消落带面临水淹及Cd污染双重胁迫,为探究秋华柳(Salix variegata Franch.)在水淹条件下对Cd污染土壤的修复能力,以秋华柳扦插苗为试验材料,设置正常供水(CK)和水淹组(FL)两个水分处理方式,4个Cd浓度梯度:对照组(0mg/kg)、低浓度(0.5mg/kg)、中浓度(2mg/kg)及高浓度(10mg/kg),分别对处理60 d和120 d的土壤微生物数量及酶活性变化特征进行研究。试验结果表明:(1)Cd浓度处理均未显著影响土壤微生物数量(P0.05),水淹显著降低处理60 d土壤细菌数、真菌数及处理120 d的土壤放线菌数及真菌数(P0.05)。(2)种植秋华柳显著提高处理60 d土壤细菌数量(P0.05),对土壤放线菌、真菌数量也有一定提升。(3)Cd浓度处理显著影响处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶活性(P0.05),水淹显著降低处理60 d土壤磷酸酶活性及处理120 d脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性(P0.05)。(4)正常供水及水淹条件下,种植秋华柳对土壤酶活均有一定改善作用。种植秋华柳显著提高了处理60 d土壤磷酸酶活性以及处理120 d脲酶和蔗糖酶活性(P0.05)。研究结果表明:水淹生境中,秋华柳对Cd污染土壤微生物数量及酶活性具有改善作用,在Cd污染土壤修复方面有一定应用前景。     

卡拉麦里南部工业区梭梭和琵琶柴重金属空间分布及污染评价

对五彩湾工业区周边21个采样点的梭梭(Hadoxylon)和琵琶柴(Reaummuria soongorica)的Zn、Cu、Cr、Pb、As、Hg 6种重金属元素含量测定,运用统计学方法和地统计插值法分析其茎叶和根部重金属含量变化情况和空间分布特征,并综合评价其污染程度和潜在生态危害性。结果表明:梭梭和琵琶柴植株Hg含量的最大值和均值都超出新疆土壤背景值0.017 mg/kg,除梭梭根部的均值0.060 mg/kg未超出国家土壤背景值0.065 mg/kg,在二者其他部位的最大值和均值都已超出;琵琶柴整株中Cr最大值72.62 mg/kg和Zn最大值97.61 mg/kg均超出新疆土壤背景值49.3 mg/kg和国家土壤背景值61 mg/kg,Pb元素未被检出。插值精度方面,Hg、As的RMSE较小,分别为0.263和0.443,预测模型中Hg的R~2为0.72,Cu的R~2为0.67,能较好地估计预测样点的重金属含量,Zn的R~2为0.31,精度较低;插值结果,琵琶柴中的Zn、Cr、As、Hg含量较高的区域均在工业园区内部及周围,受人为扰动程度较大。梭梭和琵琶柴中Hg元素分别为中度污染和重度污染;Hg元素为中等潜在危害程度高于其他4种元素。     

鬼针草(Bidens pilosa L.)对镉污染农田的修复潜力

为探究富集植物鬼针草对镉(Cd)污染农田土壤的修复潜力,通过野外调查,原土盆栽试验和田间试验,测定鬼针草及其根系土壤Cd含量,计算鬼针草的富集系数和去除率。结果表明,野外调查中不同铅锌矿区生长的鬼针草叶片中Cd含量最大值为53.3 mg/kg。盆栽试验中,低浓度Cd土壤处理(T1),鬼针草地上部Cd的富集系数为4.70,转运系数1.59,大于1。高浓度Cd土壤处理(T2 13.4 mg/kg),其地上部Cd积累量达到43.1 mg/kg,其地上部Cd富集系数为3.51。鬼针草对Cd表现出稳定的积累特性。田间试验小区中,土壤Cd含量均值为2.66 mg/kg,鬼针草中地上部Cd含量均值为10.9 mg/kg,富集系数为4.16,使用鬼针草修复Cd污染土壤每公顷地种植一茬鬼针草的去除率为4.3%—6.2%。使用富集植物鬼针草修复农田Cd污染具有较好的工程应用前景。     

镉污染条件下水稻对假单胞菌TCd-1微生物修复的生理响应

微生物在修复重金属污染土壤中发挥重要作用。为阐明假单胞菌TCd-1降低水稻镉吸收的机理,通过加镉土培盆栽试验,在10 mg/kg镉处理下,对比研究了接种菌株对2种镉耐性不同水稻品种(特优671、百香139)镉含量、根系活力、光合作用、抗氧化酶活性及抗氧化物质含量的影响。结果表明：与10 mg/kg镉处理相比,接种假单胞菌TCd-1后水稻“特优671”和“百香139”的根、茎、叶、糙米的镉含量分别依次降低了30.4%、39.1%、40.7%、29.2%和52.2%、51.7%、18.4%、38.8%;提高了2种水稻的根系活力、光合作用,促进了水稻的生长;“特优671”、“百香139”叶片的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性分别提高了7.3%、138.5%,过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性提高了82.0%、106.2%,过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性提高了58.8%、172.7%;叶片的类黄酮含量提高了139.4%、73.6%,总酚含量提高了27.2%、23.1%;超氧阴离子含量降低了44.2%、29.0%,丙二醛(Mal...     

Trichoderma species form endophytic associations within Theobroma cacao trichomes

Trichoderma species are usually considered soil organisms that colonize plant roots, sometimes forming a symbiotic relationship. Recent studies demonstrate that Trichoderma species are also capable of colonizing the above ground tissues of Theobroma cacao (cacao) in what has been characterized as an endophytic relationship. Trichoderma species can be re-isolated from surface sterilized cacao stem tissue, including the bark and xylem, the apical meristem, and to a lesser degree from leaves. SEM analysis of cacao stems colonized by strains of four Trichoderma species (Trichoderma ovalisporum-DIS 70a, Trichoderma hamatum-DIS 219b, Trichoderma koningiopsis-DIS 172ai, or Trichoderma harzianum-DIS 219f) showed a preference for surface colonization of glandular trichomes versus non-glandular trichomes. The Trichoderma strains colonized the glandular trichome tips and formed swellings resembling appresoria. Hyphae were observed emerging from the glandular trichomes on surface sterilized stems from cacao seedlings that had been inoculated with each of the four Trichoderma strains. Fungal hyphae were observed under the microscope emerging from the trichomes as soon as 6 h after their isolation from surface sterilized cacao seedling stems. Hyphae were also observed, in some cases, emerging from stalk cells opposite the trichome head. Repeated single trichome/hyphae isolations verified that the emerging hyphae were the Trichoderma strains with which the cacao seedlings had been inoculated. Strains of four Trichoderma species were able to enter glandular trichomes during the colonization of cacao stems where they survived surface sterilization and could be re-isolated. The penetration of cacao trichomes may provide the entry point for Trichoderma species into the cacao stem allowing systemic colonization of this tissue.     

根结线虫对文冠果苗木根系结构与生长及矿质养分分布特性的影响北大核心CSCD

以根结线虫侵染的文冠果一年生苗木为材料,观察分析苗木根系的形态和显微结构,植株生长发育以及主要矿质养分在苗木中的分布特性,并分析不同矿质元素与线虫侵染的关联关系,以揭示根结线虫对文冠果苗木生长发育的影响机制。结果表明:(1)受根结线虫侵染的文冠果苗木根系形成根结,依据根结发生程度分为0(对照,正常植株)、2、3、4级;与对照相比,具有根结的文冠果苗木根系解剖结构特征主要表现为皮层相对较厚,木质部排列扭曲,导管较少,射线数目较少且分布不均匀;韧皮细胞内含物明显较多;多个巨细胞及细胞空腔主要存在于韧皮部。(2)具根结的苗木株高和地径较对照均增加,且株高增幅达显著水平(P<0.05)。(3)具根结苗木根、茎、叶部位的N、P含量均较对照下降,根部降幅达显著水平(P<0.05),其中具2~4级根结的根部N含量分别较对照显著下降7.8%、16.0%和29.5%,P含量分别显著下降15.6%、7.1%和43.3%;根部Fe含量、Zn含量显著上升,2~4级根结根系中Fe含量较对照分别增加1.56倍、0.81倍和3倍,Zn含量分别增加1.11倍、1.56倍和1.78倍;具3和4级根结的苗木根系中K含量较对照显著增加(P<0.05),具2和4级根结的苗木叶片中K含量较对照分别显著下降61.5%和47.0%。(4)苗木根部、茎部N元素含量对于根结线虫侵染的响应最明显,且其含量随侵染程度的增大而降低,叶部Mg元素含量与根结线虫侵染率、K元素含量与整株苗木生物量均呈显著负相关关系(P<0.05)。该研究为根结线虫对文冠果苗木养分吸收利用及运转的影响提供了一定的理论依据。