镉胁迫对金银花生理生态特征的影响

采用水培试验方法,研究了不同浓度镉(Cd)(0、5、10、25和50 mg·L^-1) 胁迫条件下藤本植物金银花的生长和生理特性.结果表明: 与对照相比,Cd胁迫对金银花的生长未造成明显影响,在5～50 mg·L^-1 Cd处理下,其生物量无明显差异(P>0.05),在低浓度Cd(5 mg·L^-1)处理下生物量有所增加,叶、根生物量和总生物量分别增加了2.88%、2.33%和1.25%,说明金银花对Cd具有较强的抗性.在低浓度Cd胁迫下,植物各器官的含水量和可溶性蛋白含量均有所降低,而根系和叶片的丙二醛含量分别增加51.90%和23.07%,叶绿素和类胡萝卜素含量则增加15.87%和24.89%,超氧化物歧化酶活性也显著增强.随着Cd浓度的增高,金银花体内的叶绿素和类胡萝卜素含量,以及超氧化物歧化酶活性均有所降低.     

汞、镉复合污染对金鱼藻的影响及其抗性机制的探讨

研究了金鱼藻在不同浓度 Hg2 +、Cd2 +以及 Hg2 +、Cd2 +共同胁迫下叶绿素含量、叶绿素 a/b值、可溶性蛋白含量、SOD活性和游离脯氨酸含量等的变化。结果表明 :低浓度 Cd2 + (≤ 2 mg.L- 1)对上述指标有激应性反应 ,低浓度 Hg2 + (≤ 0 .5mg.L- 1)对叶绿素含量、叶绿素 a/b值、可溶性蛋白含量、SOD活性也有激应性反应 ;可以认为这是植物的一种保护性机制。但随着 H2 +、Cd2 +处理浓度增大 ,上述生理指标呈下降趋势 ,表明植物细胞遭受伤害。Hg2 + 、Cd2 + 共同胁迫下上述生理指标下降幅度明显增大 ,表现为协同作用。     

锌对镉胁迫下马蔺生长、镉积累及生理抗性的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌(Zn)对镉(Cd)胁迫下马蔺(Iris lacteavar. chinen-sis)生长、Cd积累及抗氧化酶活性等的影响.结果表明:加入1~100mg.L-1Zn后,Cd胁迫下马蔺地上部Cd含量变化不大,而地下部Cd含量显著增加并呈先增后降的趋势;1mg.L-1Zn处理下马蔺地下部Cd含量最高,比对照显著增加51.4%;Zn浓度高于1mg.L-1后Cd含量均出现不同程度的下降,但仍高于对照.与单独Cd处理(10mg.L-1)相比,添加低浓度Zn(1~10mg.L-1)后,马蔺地上部生物量和叶绿素含量呈增加趋势,丙二醛(MDA)含量降低;在10mg.L-1Zn处理下,叶绿素a、b含量达到峰值,分别增加5.21%和22.27%,MDA含量降低25.46%,表明低浓度Zn缓解了Cd对马蔺的毒害.随Zn浓度的增加,Zn对Cd毒害的缓解作用逐渐降低,当溶液中Zn达到一定浓度(100mg.L-1)时,马蔺毒害加重,其生物量、叶绿素含量均下降,MDA含量显著增加.在试验胁迫浓度范围内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性始终呈增加趋势,表明马蔺在受到Cd胁迫及Cd-Zn共存的条件下SOD和POD起着重要的抗氧化保护作用.     

Pb、Cd单一及复合胁迫对花菖蒲幼苗生长及部分生理指标的影响

采用液体培养法研究了Pb、 Cd单一胁迫及Pb-Cd复合胁迫(500 mg·L-1Pb、 25 mg·L-1Cd、 500 mg·L-1Pb-25 mg·L-1Cd)对花菖蒲(Iris ensata Thunb. var. hortensis Makino et Nemoto)幼苗生长和部分生理指标的影响.结果显示,在500 mg·L-1Pb单一胁迫条件下,花菖蒲幼苗地上部分(叶片)和地下部分(包括根茎和根系)的干质量及耐性指数与对照差异不显著(P>0.05);而在25 mg·L-1Cd单一胁迫和500 mg·L-1Pb-25 mg·L-1Cd复合胁迫条件下,幼苗地上部分和地下部分的干质量及耐性指数显著下降(P<0.05), 其中耐性指数分别仅为0.86和0.79.在500 mg·L-1Pb单一胁迫条件下,叶片中的光合色素(包括叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量和地下部分的丙二醛(MDA)含量显著高于对照,地上部分的MDA含量显著低于对照,而过氧化物酶(POD)活性则与对照差异不显著;在25 mg·L-1Cd单一胁迫条件下,叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量显著低于对照,类胡萝卜素含量和地上部分的MDA含量以及地上部分和地下部分的POD活性均显著高于对照,而地下部分的MDA含量与对照差异不显著;在500 mg·L-1Pb-25 mg·L-1Cd复合胁迫条件下,叶片中的光合色素含量均显著低于对照,地上部分和地下部分的MDA含量和POD活性均显著高于对照,其中MDA含量分别是对照的1.7和2.7倍、POD活性分别是对照的2.5和3.4倍.研究结果表明,花菖蒲幼苗对500 mg·L-1Pb单一胁迫具有一定的耐受性;在复合胁迫条件下Pb和Cd具有协同作用,对花菖蒲幼苗的生长和代谢有显著的抑制作用.     

镉胁迫对拟南芥幼苗错配修复基因表达的影响

采用半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术研究了Cd胁迫对拟南芥(Ara-bidopsis thaliana)幼苗错配修复和增殖细胞核抗原基因表达的影响,并结合幼苗的形态和生理指标,选取Cd胁迫敏感的生物标记物.结果表明:不同浓度(0.25、0.5、1.0 mg·L1)Cd处理对拟南芥幼苗叶片数、地上部鲜质量影响不大;Cd浓度为0.25 mg·L-1时,地上部分可溶性蛋白质含量明显升高(P<0.05),Cd浓度为0.5和1.0 mg·L-1时,可溶性蛋白质含量明显降低(P<0.05);叶绿素含量随着Cd浓度的增加而微弱增加(P>0.05).Cd浓度为0.25 mg·L-1时,以18S rRNA为内参照,PCNA1、PCNA2、MSH2、MSH3、MSH6、MSH7 6个基因均出现了诱导表达,当Cd浓度增加到1.0 mg·L-1时,除了MSH6持续表达诱导及MSH3基因与对照相比表达抑制外,其他基因的表达依然出现诱导,但都低于0.5 mg·L-1Cd处理下的基因表达水平.以上结果表明,基因表达的改变可作为检测Cd污染对植物遗传毒性效应潜在有用的生物标记物.     

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、铜和锌胁迫下黑藻活性氧的产生及抗氧化酶活性的变化研究

研究了不同Cd、Cu、Zn处理浓度对黑藻体内活性氧()产生及对抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性的分子毒理学效应以探讨高等水生植物抗氧化酶对重金属胁迫的反应。结果表明,三种重金属都不同程度地加快了产生速率;Cu使SOD、POD、CAT活性下降;Cd也都减弱了SOD和POD活性,而CAT活性在0.5—5mg/L处理浓度时增加;Zn对SOD活性也为抑制作用,当浓度为0.5—5mg/L时POD和CAT活性都上升。关联度分析发现Cd、Cu和Zn胁迫下黑藻起主要保护作用的分别为SOD、POD和CAT,而SOD最易受到影响。Cd、Cu处理下的叶绿素含量也都呈下降趋势,而0.5—5mg/L的Zn浓度刺激了叶绿素合成。所有Zn处理、0.5mg/L的Cu处理和0.5—1mg/L的Cd处理的叶绿素a/b值都大于对照值。除了Cu使可溶性蛋白含量减少外,0.5—5mg/L的Zn和0.5—1mg/L的Cd都使其含量增加。综合起来,Cu的毒性最强,其次为Cd,Zn最弱。致死阈浓度分别为:Cu:0.5—1mg/L;Cd:1—2mg/L;Zn:5—6mg/L。SOD是评价重金属对沉水植物毒性效应的灵敏指标。黑藻对水环境Cu污染反应敏感。       

镉胁迫对狭叶香蒲某些生理指标的影响

利用水培法研究了Cd胁迫对狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)某些生理指标的影响。结果表明,Cd浓度在0.4和1.0 mg.L-1时,狭叶香蒲的叶绿素含量呈上升趋势;Cd浓度高于1.0 mg.L-1时,叶绿素含量有所下降。当Cd浓度达1.5 mg.L-1时,狭叶香蒲的根系活力明显降低。随Cd浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性基本呈现低浓度时上升高浓度时下降的变化趋势;丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势。     

大花萱草对镉的耐性及积累特性

通过盆栽试验研究了大花萱草对镉(Cd)的耐性及积累特性。结果表明:Cd浓度为0.5mg·kg-1时刺激大花萱草的生长,大于5mg·kg-1时抑制大花萱草生长,Cd浓度小于5mg·kg-1时延长了大花萱草的绿期和花期;随着Cd浓度的增大,大花萱草根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低,游离脯氨酸和可溶性糖含量先升高后降低,细胞膜透性逐渐升高;Cd在大花萱草体内分布为根系>地上部分,随着Cd浓度的增大,大花萱草根系和地上部分Cd含量逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低;Cd浓度为20mg·kg-1时大花萱草对Cd的积累量最大,为1.489mg·株-1。综合分析大花萱草的生长、生理变化及富集Cd的能力,大花萱草适用于浓度小于1mg·kg-1的Cd污染土壤的修复。     

铜污染对野艾蒿生长发育的胁迫及伤害

通过水培试验,研究了Cu污染对野艾蒿生长发育的胁迫伤害.试验设Cu浓度为2.5、5、10、20和40 mg·L^-1,以植物生长指标及生理指标为测试指标,试验周期14 d.结果表明, 低浓度Cu处理(2.5 mg·L^-1)对野艾蒿生长有促进作用,但随Cu浓度增高(5～40 mg·LL^-1)则产生抑制效应.各项生长指标均与Cu浓度呈极显著负相关,叶绿素含量也产生类似变化.几种光合色素对Cu的敏感性顺序为：叶绿素a＞叶绿素a+b＞叶绿素b＞类胡萝卜素.叶细胞膜渗透性、O₂^-·产生速率和丙二醛(MDA)含量在Cu浓度为2.5 mg·L^-1时较对照略有下降,再随Cu浓度升高而不断上升.POD、SOD和CAT活性随Cu浓度升高先上升,后下降,与根系耐性指数变化一致.在Cu浓度不超过20 mg·L^-1情况下,根系耐性指数＞0.5;Cu浓度为40 mg·L^-1时,根系耐性指数降低为0.36.