中国产桫椤类配子体在不同基质胁迫下的形态畸变多样性研究

为了明确土壤污染对中国产桫椤科植物的生殖影响,以探讨中国桫椤类乃至其他濒危蕨类濒危的内在原因。该研究以中国产9种桫椤植物为材料,采用各植物原产地地表土壤培养孢子至配子体成熟,全程比较观察配子体畸变类型,统计畸变率;并分别取3个属的代表种笔筒树、大叶黑桫椤和中华桫椤的孢子,以MS培养基为对照,分别用5mg·kg^-1Pb^2+和1mg·kg^-1Cd^2+单因素胁迫培养配子体,比较观察各组的配子体形态畸变类型,统计畸变率。结果表明:(1)中国产桫椤类9种植物配子体培养过程中共出现17种形态畸变类型,其中4种为分化畸变,7种为假根畸变,4种为细胞畸变,2种为性器畸变。(2)不同培养基——对照组(MS培养基)、原产地土壤、Cd^2+胁迫、Pb^2+胁迫对中国产桫椤科9种植物配子体的平均畸变比例分别是2.28%、12.61%、31.58%和33.58%。(3)9种桫椤的配子体畸变类型及其畸变率均与培养基的胁迫程度呈正相关关系,其配子体发育都受到了产地土壤污染的严重伤害。(4)3种桫椤属植物配子体对土壤环境胁迫的耐受力强弱为黑桫椤属>白桫椤属>桫椤属。(5)桫椤科配子体的形态畸变多样性与胁迫条件之间具有稳定的对应关系。     

桫椤科笔筒树游动精子行为及形态观察

中国桫椤科植物近年出现了以幼苗减少为特征的生殖障碍新趋势,该研究首次观察了桫椤科笔筒树有性生殖关键环节即游动精子的行为及形态,以明确中国桫椤科植物生殖障碍发生的发育环节及其解剖特征。结果表明:(1)笔筒树的游动精子可分为初游期、平稳期、衰亡期。精子开始游动后经1~3s的初游期,即可达到约200r·min~(-1)的自转频率、约130μm·s~(-1)的位移速度;在17~22min的平稳期内,精子自转频率和位移速度基本稳定,对水体质量即颈卵器释放的化学诱导物质较为敏感;衰亡期为5~7min,精子的自转频率、位移速度和敏感性逐渐降低,直至消失。(2)笔筒树的精子为长条状螺旋形,长10~12μm,螺旋2.5~3.5圈,自上而下由顶脊、鞭毛带、鞭毛、精核、细胞质等5部分构成。(3)笔筒树精子的鞭毛带沿精核呈螺旋状分布在精核的前1/3处,着生有鞭毛32~48条,细胞质呈泡状,随精子游动时间的延长而逐渐萎缩,精核不均质。     

珙桐幼苗生理生化指标对重金属铅、镉胁迫的响应

铅和镉在土壤中表现出很强的毒性,严重危害植物的生长发育。该研究着眼于中国特有濒危珍稀植物珙桐,探究盆栽实验条件下其抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)以及游离脯氨酸、可溶性蛋白对不同浓度重金属铅、镉胁迫的响应规律。结果表明:(1)不同浓度铅处理下,珙桐幼苗MDA浓度均显著高于对照组,而镉胁迫条件下除10 mg·kg~(-1)浓度外,其余处理组MDA浓度也显著高于对照组,表明了铅和镉污染加剧了珙桐膜脂过氧化进程。(2)游离脯氨酸随着铅、镉浓度的增加,表现出先增加后降低的现象,分别在铅浓度≥800 mg·kg~(-1)和镉浓度≥20 mg·kg~(-1)处理下显著低于对照组。可溶性蛋白浓度随着铅浓度的增加也表现出先增后减的规律,其浓度在镉胁迫下均显著高于对照组。可溶性蛋白和游离脯氨酸的增加可以提高珙桐抵抗低浓度重金属危害的能力,高浓度重金属对珙桐则产生抑制作用。(3)随着铅和镉浓度的增加,珙桐抗氧化酶活性也表现出先增加后降低的特征,表明了低浓度重金属(铅浓度≤600 mg·kg~(-1),镉浓度≤5mg·kg~(-1))容易激活珙桐抗氧化应激反应,有效地减少重金属的危害,高浓度的重金属则会抑制抗氧化酶活性。(4)通过相关性和主成分分析表明,珙桐幼苗中抗氧化酶、游离脯氨酸可以较好地反映珙桐对两种重金属胁迫的响应规律。     

施用尿素对土壤中Cd、Pb形态分布及植物有效性的影响

采用室外盆栽试验,研究了在镉(25mg·kg-1)、铅(1000mg·kg-1)单一污染及其复合污染的土壤中,施用不同剂量尿素(0、100、200、400、800mg·kg-1)对小麦根际和非根际土壤镉、铅形态、小麦植物体镉、铅浓度的影响,为重金属污染土壤的防治提供依据。结果表明:增加尿素施用水平显著提高了小麦不同部位镉、铅浓度,尿素施用促进小麦对镉、铅的吸收与其对土壤中镉、铅形态分布的影响紧密相关,尿素施用引起土壤pH下降,提高土壤中交换态镉、铅含量,而交换态是最易被植物吸收利用的部分,这是尿素施用提高镉、铅植物有效性的主要原因;与单一污染相比,镉、铅复合污染抑制了小麦对铅的吸收,但促进了小麦对镉的吸收。     

单一与复合污染条件下两种敏感性植物对Cd、Zn、Pb的吸收效应

为了进一步研究镉、锌、铅 3种重金属元素间的相互作用以及对植物吸收重金属能力的影响 ,在模拟单一重金属污染试验研究的基础上 ,采用正交回归设计方案 ,研究了 Cd、Zn、Pb复合污染情况下紫花苜蓿和披碱草两种敏感性植物对 3种重金属的吸收效应。结果表明 ,在单一污染条件下 ,镉元素对紫花苜蓿生长的影响大于锌、铅 ,铅元素对披碱草生长的影响大于锌、镉 ;紫花苜蓿对于镉的吸收累积显著高于披碱草 ,植物内镉元素浓度最高达到 1 0 88.5 mg/kg,而披碱草对于铅元素的吸收则高于紫花苜蓿 ,植物内铅元素浓度最高达到 1 3 4 5 .5 mg/kg。在复合污染条件下 ,两种植物对铅、锌和铅、镉的吸收在不同浓度范围内分别存在存在着协同效应和拮抗效应 ;同时两种植物对锌、镉元素在实验涉及浓度范围内都存在着拮抗效应。这对于深入研究复合污染条件下重金属的土壤环境化学行为 ,对植物的综合毒性以及不同植物对重金属的吸收累积效应等 ,具有一定的参考意义     

单一与复合污染条件下两种敏感性植物对Cd、Zn、Pb的吸收

为了进一步研究镉、锌、铅3种重金属元素间的相互作用以及对植物吸收重金属能力的影响,在模拟单一重金属污染试验研究的基础上,采用正交回归设计方案．研究了Cd、Zn、Pb复合污染情况下紫花苜蓿和披碱草两种敏感性植物对3种重金属的吸收效应。结果表明,在单一污染条件下．银元素对紫花苜蓿生长的影响大于锌、镉、铅元素对披碱草生长的影响大于锌、镉,紫花苜蓿对于镉的吸收累积显著高于：披碱草,植物内银元素浓度最高达到1088．5mg/kg。而披碱草对于铅元素的吸收则高于紫花苜蓿。植物内铅元素浓度最高达到1345．5mg/kg。在复合污染条件下．两种植物对铅、锌和铅、镉的吸收在不同浓度范围内分别存在存在着协同效应和桔抗效应;同时两种植物对锌、银元素在实验涉及浓度范围内都存在着拮抗效应。这对于深入研究复合污染条件下重金属的土壤环境化学行为,对植物的综合毒性以及不同植物对重金属的吸收累积效应等,具有一定的参考意义。     

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。     

5种外源物质对干旱胁迫下笔筒树幼苗生长的缓解效应北大核心CSCD

为探究外源物质对干旱胁迫下笔筒树生长的缓解效应和生理机制,对实验室培养的笔筒树幼苗进行了自然干旱胁迫,期间分别叶面喷施1.0 mmol/L水杨酸(SA)、150μmol/L褪黑素(MT)、100 mg/L多效唑(PP_(333))、2.5 mmol/L氯化钙(CaCl_(2))以及0.3 mg/L的2,4-表油菜素内酯(EBR)溶液,测定各处理幼苗的生长和光合作用、抗氧化酶、渗透调解物质等相关生理指标。结果表明:(1)与正常生长对照(CK)相比,干旱胁迫(DCK)显著抑制笔筒树幼苗地上部分的生长,但能够显著促进地下部分的生长;干旱胁迫显著抑制笔筒树叶片抗氧化酶活性,加剧对细胞膜的损害,进而引起幼苗叶片相对电导率和丙二醛含量显著上升,显著增加渗透调节物质的积累;干旱胁迫也使叶片叶绿素含量显著降低,不能正常进行光合作用,其净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都显著降低。(2)与DCK处理相比,叶面喷施外源物质可以显著提高笔筒树幼苗叶片抗氧化酶活性,有效清除细胞内过多的活性氧,显著降低相对电导率和丙二醛含量,使细胞膜系统代谢正常,减轻干旱胁迫对笔筒树幼苗造成的伤害,并提高净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量,有效减轻干旱胁迫对光合作用的抑制。(3)隶属函数法综合评价表明,适宜浓度的水杨酸(SA)和褪黑素(MT)处理对笔筒树幼苗干旱胁迫的缓解效应最好。     

铜、铅离子胁迫对多环芳烃高效降解菌毛霉胞外聚合物特征的影响

微生物胞外聚合物(EPS)在多环芳烃(PAHs)和重金属污染土壤修复领域的作用已有大量研究,但重金属胁迫对PAHs高效降解菌EPS特征的影响机理尚不明确。本文通过使用铜、铅离子作为胁迫源对PAHs高效降解菌毛霉(Muoor mucedo)进行胁迫培养,并对提取的毛霉EPS性质进行表征,阐明在铜、铅离子胁迫下,毛霉EPS特征的变化。结果表明:铜、铅离子浓度从0增加到80 mg·L~(-1),毛霉EPS产生量(TOC)、多糖成分含量(PS)、蛋白质含量(PN)、表面张力、乳化指数和Zeta电位的值(绝对值)逐渐增大,最大值分别达到706.4 mg·L~(-1)、1.035 mg·L~(-1)、0.907 mg·L~(-1)、57.63 m N·m~(-1)、44.5%和-26.21 m V;当铜、铅离子浓度大于80 mg·L~(-1)时,除乳化指数外,EPS产生量、PS、PN、表面张力和Zeta电位值(绝对值)显著降低,同时,Cu~(2+)胁迫下EPS各理化性质的变化比Pb~(2+)胁迫下更加明显;铜、铅离子胁迫对PAHs高效降解菌毛霉EPS产生量、组成成分含量、表面张力、乳化性以及Zeta电位等有促进作用。     

重金属铜、锌、镉复合胁迫对麻疯树幼苗生理生化的影响

该研究以Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)单一胁迫为对照,探讨不同浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫对麻疯树幼苗生理生化指标的影响。结果表明:随着Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)浓度的增加,麻疯树幼苗叶片中的蛋白质(Pro)、丙二醛(MDA)含量均逐渐增加,其叶片叶绿素含量随着Zn~(2+)胁迫浓度的增加呈现出先降后升的趋势,在中等浓度(100 mg·L-1)的Zn~(2+)胁迫时含量最低、随着Cu~(2+)胁迫浓度的增加叶绿素含量先升高后降低,在Cu~(2+)浓度为200 mg·L-1时含量最高,达到1 200 mg·g-1FW; Cd~(2+)胁迫对叶绿素含量和根系活力无明显影响。根系活力在Zn~(2+)浓度为100 mg·L~(-1)时最强,随着Cu~(2+)浓度的增加而减弱。低浓度的Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)对过氧化物酶活性和可溶性糖含量都具有促进作用。Cu~(2+)、Zn~(2+)、Cd~(2+)复合胁迫时对可溶性蛋白、叶绿素和丙二醛含量均无明显影响,随着复合胁迫时浓度的增加,可溶性糖含量和根系活力先增后减。这表明麻疯树对三种重金属的胁迫具有一定的抗性,过高浓度的胁迫会影响麻疯树幼苗生理生化的一些指标,但是麻疯树可以通过自身的防御系统使伤害降到最小。此外,重金属复合胁迫可以在一定程度上减轻单一胁迫对麻疯树幼苗造成的毒害作用。     

出芽短梗霉菌JB16铅镉吸附特性的研究北大核心

【目的】本文对污染土壤中的耐重金属菌株进行分离鉴定,研究菌株在不同条件下对吸附铅镉的影响因素。【方法】通过生理生化特征及ITS序列分析确定菌株种属,采用平板划线法确定最大耐铅镉浓度并探究菌株吸附的最佳条件;通过准二级动力学、Langmuir和Freundlich等温吸附的模型及红外光谱探究吸附过程。【结果】菌落形态和ITS序列分析鉴定表明,筛选分离的JB16为出芽短梗霉菌(Aureobasidium pullulans),最大耐铅浓度达1500 mg/L,最大耐镉浓度达750 mg/L,最大耐铅镉混合浓度达1500 mg/L和300 mg/L。通过单因素实验(温度、时间、菌龄、pH、湿菌体浓度和初始重金属浓度)得出结论,在温度30℃、时间2 h、菌龄72 h、pH 6、湿菌体浓度5 g/L和初始铅浓度150 mg/L的最佳条件下,菌体对铅的吸附率为88.5%;在温度30℃、时间1 h、菌龄96 h、pH 6、湿菌体浓度5 g/L和初始镉浓度20 mg/L的最佳条件下,菌体对镉的吸附率为59.4%。菌株吸附铅镉过程符合Langmuir吸附模型和准二级动力学模型,为表面单分子层吸附。扫描电镜和红外光谱分析表明,重金属离子对菌体造成影响,吸附前后形态发生变化,细胞表面的羟基、羧基、饱和C−H键和酰胺基等基团参与了吸附过程。【结论】菌株JB16具有一定的铅镉吸附效果,为修复重金属铅镉污染的水体和土壤提供宝贵的菌种资源和数据支持。     

酵母菌促进铅和镉胁迫下麻疯树生长的研究

为了筛选对铅和镉具有抗性和吸附性的酵母菌,构建麻疯树根系-酵母菌联合修复体系,促进高浓度铅和镉胁迫下麻疯树的生长。该研究分别从麻疯树的根段、珙桐的茎段、珙桐的根段分离到3株具有铅、镉抗性的酵母菌,分别命名为Jc、Di1、Di2,测定了三者对铅、镉的抗性和吸附性,并将筛选出的2株能吸附铅、镉的酵母菌菌株接种到麻疯树幼苗,研究接种两种酵母菌的麻疯树植株对铅、镉胁迫的响应。结果表明:经形态学和生理生化特征观察,Jc初步鉴定红酵母属(Rhodotorula sp.),Di1为假丝酵母属(Candida sp.),Di2为德巴利酵母属(Debaryomyces sp.)。三种酵母菌对铅、镉都有一定的抗性,其抗性能力的大小为JcDi2Di1。Di1和Jc对铅和镉都具有一定的吸附性将其用于接种麻疯树幼苗。与不接种酵母菌(CK)的麻疯树植株相比,接种Di1和Jc的麻疯树植株在根、茎、叶、全株干重方面显著增加,叶绿素、全株氮、全株磷浓度显著增加,SOD、POD、CAT的活性提高,丙二醛(MDA)浓度显著下降。从综合接种效应来看,Jc、Di1作为铅、镉的钝化剂,是铅、镉胁迫下促进麻疯树生长的备选菌株,这对于提高麻疯树对铅、镉污染土壤修复效率具有重要的意义。     

硅对镉胁迫下红树白骨壤酚类代谢的影响

采用水培方式研究硅对重金属镉胁迫下白骨壤幼苗酚类代谢影响,探讨硅对白骨壤耐受重金属胁迫的影响,结果表明,低浓度镉胁迫(Cd 0.5 mg·L-1)下,随着外源硅的增加,叶片和根系丙二醛含量降低,但Si 50 mg·L-1处理中各器官总酚含量最高,硅对各器官单宁含量影响不显著;高浓度镉(Cd 5 mg·L-1)导致白骨壤叶片和根系膜脂过氧化,使得丙二醛含量显著高于对照,外源硅的添加显著降低了白骨壤叶片和根系丙二醛积累,Si 100mg·L-1显著增加了各器官中总酚含量和单宁含量,根系丙二醛含量与根系总酚含量呈显著负相关,叶片丙二醛含量与叶片单宁含量呈显著负相关,表明硅显著刺激高镉胁迫下白骨壤植物组织中酚类物质代谢,增加根系和叶片的抗氧化性,进而增加白骨壤对镉的耐受性。     

镉胁迫对西瓜幼苗生长及其叶片解剖结构和生理特性的影响

该研究以‘北抗1号’西瓜幼苗为试验材料,采用实验室盆栽方法,考察在不同浓度镉胁迫(0、60、120、180和240 mg/L)处理下西瓜幼苗的生长及其叶片生理特性和解剖结构的变化特征,初步探讨西瓜耐受镉胁迫的生理机制。结果显示：(1)在镉胁迫条件下,西瓜幼苗的生长受到抑制,随着镉胁迫浓度的增加,西瓜幼苗的叶片形态黄化现象逐渐加重,根系形态逐渐纤弱,株高、茎粗、茎节数和叶片数均呈现下降趋势。(2)镉胁迫下,西瓜幼苗叶片主脉中细胞受损,主脉直径显著减小,叶肉组织疏密度显著降低。(3)随着镉胁迫浓度的升高,西瓜幼苗的含水量、净光合速率、SOD活性等显著降低,丙二醛和游离脯氨酸含量显著升高,POD活性和可溶性蛋白含量先升高后降低,生理特性受到显著影响。研究发现,‘北抗1号’西瓜幼苗对镉有一定的适应性,在低浓度(60 mg/L)镉胁迫处理下,西瓜幼苗的形态特征、生理特性变化不显著,但在高浓度(180 mg/L)镉胁迫下,幼苗的生长受到严重抑制,渗透调节系统以及生物膜保护系统严重受损。     

镉胁迫对小报春幼苗生长及生理特性的影响

该研究采用盆栽控制试验,测定不同浓度(0、5、50、100、150、200 mg/kg)土壤Cd胁迫下小报春幼苗生长及生理生化指标,以探究小报春(Primula forbesii Franch.)对重金属镉(Cd)污染的抗性和敏感性,为新型香花地被植物应用于Cd污染土壤提供理论依据。结果表明:(1)低浓度(5 mg/kg)Cd胁迫能促进小报春株高和根长的伸长,高浓度(≥150 mg/kg)Cd胁迫下株高、根长和生物量明显降低。(2)随Cd胁迫浓度增加,小报春幼苗叶片光合作用、叶绿素含量、SOD和CAT活性先上升后下降,而其超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛含量、叶相对电导率和POD活性持续升高。(3)在Cd胁迫条件下,小报春体内K、Zn含量降低,叶和根中Ca、Mg含量显著增加,体内Cd含量明显升高,且根系Cd含量远远高于叶和叶柄。研究发现,小报春幼苗对Cd胁迫具有一定的耐性,低浓度(5 mg/kg)Cd胁迫对小报春生长影响较小,但高浓度(≥150 mg/kg)Cd胁迫对小报春产生明显的毒害作用,影响其正常生长;小报春可能通过增强体内抗氧化酶系统活性、增加叶和根中Ca、Mg含量和根系截留镉来减轻镉胁迫的伤害,提高自身耐受镉胁迫能力。     

La(NO3)3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(Brassicanapus)种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明,当镉浓度≤10mg·L-1时,La(NO3)3浸种(0～50mg·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10mg·L-1La(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>10mg·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。     

土壤中镉、铅、锌及其相互作用对作物的影响

通过作物盆栽模拟试验(砂壤质褐土、pH值8.2)揭示：土壤中分别施入镉(CdCl2)、铅[Pb(CH3COO)2]或锌(ZnSO4)其影响表现为,植物各器官镉的含量超过对照植物的数倍至500倍。土壤镉浓度<5ppm和<10ppm分别造成某些蔬菜和水稻的污染。铅主要积累在植物根部,土壤铅污染对作物的影响较小。锌主要积累在植物叶片和根部,对水稻产生生长抑制的土壤锌浓度临界值不大于200ppm,此浓度对旱作无影响。土壤中同时施入镉和铅,植物对镉的吸收增加。而土壤中镉的增加却减少了植物体内铅的含量。土壤中由于镉、锌或铅、锌相互作用的结果,水稻对它们的吸收都有增加。在旱地土壤锌浓度的增高,降低了植物对镉、铅的吸收。镉、铅、锌同时施入土壤由于相互作用的结果,除锌之外,植物对镉、铅的吸收有明显下降。评价土壤重金属污染,不仅要看它们的含量及其存在形态,而且要分析它们之间的相互作用(促进或拮抗)特点。     

3种土壤类型下红椿幼苗对铅胁迫的光合响应

采用盆栽试验,研究钙质紫色土、酸性紫色土和冲积土3种土壤类型上生长的红椿幼苗在不同浓度(0、200、450、2 000mg·kg-1)铅(Pb)胁迫下的光合生理响应,探讨红椿在不同土壤类型下Pb污染的生态适应性,为木本植物的重金属修复提供理论依据。结果表明:(1)3种土壤类型下,红椿幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量随Pb胁迫浓度的增大呈总体降低的趋势,叶绿素含量在钙质紫色土上受Pb胁迫的影响不大,而在酸性紫色土和冲积土上降低明显。(2)不同土壤类型的红椿光合响应曲线变化趋势十分相似,红椿幼苗叶片的净光合速率均随Pb胁迫程度的加大呈先增加后降低的趋势且差异显著,并在Pb浓度为200和2 000mg·kg-1时光合速率分别达到最大值和最小值。(3)随着Pb胁迫浓度的增大,红椿的最大光合速率、表观量子利用效率、光补偿点等光合生理指标都发生了显著改变,说明Pb胁迫严重影响红椿幼苗的光合作用。研究表明,高浓度的铅抑制红椿幼苗叶片叶绿素的合成,从而抑制光合作用的强度,且铅胁迫的浓度越高,叶绿素含量越低,光合作用受到的抑制越强;较低浓度的Pb处理(200和450mg·kg-1)对酸性紫色土和冲积土上红椿的净光合速率影响很小,而对钙质紫色土上红椿的最大净光合速率的抑制最为明显。     

镉胁迫对白骨壤幼苗钾钠镁吸收与分配的影响

采用砂基栽培,研究重金属镉(Cd)不同胁迫浓度(0、0.5、5、25、50、100和150mg·L-1)和胁迫时间(45和90 d)对红树植物白骨壤幼苗钾钠镁吸收与分配的影响.结果表明:白骨壤各器官对Cd的吸收和累积均表现为随Cd胁迫浓度上升而增加,随胁迫时间增加而增加的趋势;进入植物体内的Cd主要富集在根部,其次是凋落子叶,在150 mg·L-1浓度下分别占累积总量的66.9％和16.3％,这对减少Cd对植物全株的危害具有积极意义.受Cd胁迫影响90 d后,根和茎中Na含量呈上升趋势,叶和子叶中呈下降趋势;根和子叶中K含量呈下降趋势,茎和叶中变化不明显;Cd胁迫90 d后各器官(根、茎、叶和子叶)中Mg含量均低于对照,且与Cd含量呈显著负相关.     

镉胁迫下麻疯树转录组测序分析

麻疯树是一种能适应多种恶劣环境条件的能源植物,目前关于其抵抗重金属胁迫的分子调控机理尚不清楚。从组学水平整体分析其基因表达模式对于筛选关键基因、解析镉胁迫响应调控网络和促进分子育种具有重要意义。利用Illumina测序技术对水培条件下培养的处理组(Cd 100)和对照组(CK)麻疯树幼苗叶的转录组进行高通量测序,两个数据库的测序数据经de novo组装得到50448条高质量的Unigene。两个样品中发现了2551条差异表达基因,其中539条上调基因,2012条下调基因。根据不同数据库的注释信息,发现麻疯树镉胁迫引起叶片中多种代谢途径的变化,包括碳代谢,光合作用,植物激素信号转导以及植物病原响应途径。DAVID分析显示镉胁迫引起了麻疯树叶中与离子转运相关基因的变化,导致叶片中Na离子和铁离子稳态的变化。转录因子分析发现WRKY和ZIP在镉胁迫中发挥重要作用。用qRT-PCR技术对随机挑选的5个基因进行荧光定量验证,结果与测序数据一致,证实了差异表达基因数据的有效性。深入探讨了麻疯树镉胁迫的分子机理,为进一步应用于基因工程和植物修复提供基础。