长白落叶松生理生态特性的CO2响应及意义

人工气候室中测定了不同ＣＯ２（０－１０００ｍｇｍ＾－３）浓度时不同无性系长白落叶松二年生扦插苗的净光合速率,蒸腾速率和水分利用率等,并做了回归分析。结果表明,净光合速率和水分利用率随ＣＯ２浓度的增加而升高,蒸腾速度随ＣＯ２浓度的增加而降低,但不同无性系的ＣＯ２响应方式及强度不同,不同无性系长白落叶松的ＣＯ２补偿点亦不同,这些差异是无性系选择的基础上,在无性系选择中,净光合速率和水分利用率的ＣＯ２响     

德国景天扦插苗对干旱胁迫的生理响应

以耐旱性较强的德国景天(Sedum hybridum)扦插苗为材料进行干旱胁迫处理(60d),并测定其叶片相对含水量、丙二醛含量、细胞伤害率、光合参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、荧光参数(F_v/F_m、q~P、PHiPS2),以及苹果酸含量、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性等生理指标。结果显示,干旱胁迫导致德国景天叶片相对含水量、光合参数、荧光参数降低,细胞伤害率、丙二醛含量升高;干旱胁迫30d时,各项生理指标变化幅度较小,但40d后变化幅度显著增加,并且德国景天叶片的苹果酸含量和PEPCase活性显著升高,表明C_3光合途径不断减弱,景天酸代谢(CAM)途径被激活,参与了德国景天对干旱胁迫的响应,提高了其耐旱性;当干旱胁迫达60d时,因超过其耐受范围,德国景天受损严重,逐渐死亡。这说明德国景天在生理上表现出极强的耐旱性,并且具有兼性CAM植物的特征,通过CAM途径活化提高植株耐旱性是德国景天重要的耐旱机理。     

沙地云杉生态型对干旱胁迫的生理生态响应

采用干旱胁迫处理不同生态型沙地云杉幼苗,对其主干高生长、丙二醛(MDA)、脯氨酸和叶绿素含量进行了测定．结果表明,沙地云杉幼苗高生长明显受到干旱胁迫的抑制,绿果型沙地云杉在水分条件良好的情况下,高生长迅速,明显高于紫果型沙地云杉．随着干旱胁迫强度的增强,其高生长受抑制的程度高于紫果型沙地云杉．红果型沙地云杉处于二者之间．同时干旱胁迫也影响沙地云杉生长进程,使得其封顶时间提前一个多月．MDA含量无论在叶还是根中呈上升趋势,只是在土壤含水量在10％左右出现轻度胁迫时略有下降;叶片中MDA含量明显高于根中;从不同生态型来看,紫果型沙地云杉体内MDA含量高,绿果型低且具有较大的变化幅度．脯氨酸含量随干旱胁迫强度增加而增加;绿果型沙地云杉根部脯氨酸含量在处理4之前高于另外两种生态型．叶绿素的变化规律,紫果型和红果型沙地云杉基本相同,只是红果型含量略微低于紫果型．其叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量都是开始逐渐升高;随着胁迫强度增加,叶绿素含量下降;绿果型沙地云杉叶绿素含量总体上都呈下降趋势,只有叶绿素b含量在胁迫初期有所增加．从叶绿素a／b值出现下降趋势,但不同生态型表现不一样．绿果型沙地云杉由最高下降到最低,紫果型沙地云杉下降幅度较小,红果型介于二者之间．表明不同生态型沙地云杉抗旱能力不同,紫果型>红果型>绿果型．     

外源铅、铜胁迫对不同基因型谷子幼苗生理生态特性的影响

采用盆栽土培法,研究了4种基因型谷子幼苗对Pb2+、Cu2+胁迫的生长响应、DNA损伤及吸收积累、迁移特性。结果表明,D2-8、安06、黄米和朝谷幼苗对Pb2+、Cu2+的平均耐性指数分别为0.87、0.81、0.78、0.71和0.96、0.97、0.79、0.74。在400 mg/kg Pb2+、Cu2+浓度下,4种谷子幼苗叶绿素a、b总量分别为对照的33.3%、52.6%、37.5%、49.4%和113.5%、72.3%、51.9%、75.6%,而叶绿素a/b值均高于对照。Pb2+胁迫下4种谷子幼苗中可溶性蛋白质和DNA含量随浓度升高逐渐下降,Cu2+处理组则表现为低浓度(≤100 mg/kg)的促进和高浓度(≥200 mg/kg)的抑制效应。4种谷子幼苗的DNA增色效应值在Pb2+、Cu2+胁迫下均表现为先上升后下降的趋势,其中Pb2+对朝谷和D2-8的增色效应影响较大,而Cu2+对朝谷和安06的影响最为明显。D2-8和朝谷对Pb2+、Cu2+的吸收富集能力高于安06和黄米,D2-8和安06对Pb2+、Cu2+的转运能力大于朝谷和黄米。总体来看,Pb2+对谷子幼苗的生理生态影响和遗传毒害效应大于Cu2+,4种基因型谷子对Pb2+胁迫的耐性顺序为安06>D2-8>黄米>朝谷,对Cu2+的耐性顺序为D2-8>安06>朝谷>黄米。     

Pb胁迫对路易斯安那鸢尾幼苗生长和生理生化特性的影响

采用液体培养法研究了0（CK）、200、400、600和800 mg·L-1Pb胁迫条件下路易斯安那鸢尾（Louisiana Iris）品种‘Professor Neil’幼苗生长,叶片叶绿素含量,叶片和根系的丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量、超氧阴离子自由基（O-·2）产生速率以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化。结果表明：随Pb质量浓度的提高,幼苗的株高、根长、叶片和根系干质量以及耐性指数总体呈逐渐下降的趋势,且总体上显著低于对照（P〈0.05）,但各处理组间差异不显著。幼苗叶片的叶绿素a和b含量均随Pb质量浓度提高而缓慢下降,但仅在800 mg·L-1Pb胁迫条件下叶绿素a含量显著低于对照（P〈0.05）,其余处理组的叶绿素a和b含量及叶绿素a/b比值均与对照无显著差异。叶片和根系的MDA和Pro含量及POD活性均随Pb质量浓度提高逐渐增加,根系的SOD活性则随Pb质量浓度提高逐渐降低;而叶片的SOD活性以及叶片和根系的CAT活性和O-·2产生速率均在200~600 mg·L-1Pb胁迫条件下随Pb质量浓度提高逐渐增加,但在800 mg·L-1Pb胁迫下均不同程度降低,表明路易斯安那鸢尾可通过体内抗氧化酶和相关物质的诱导及合成缓解低浓度Pb胁迫对其造成的毒害作用,而高浓度Pb胁迫对路易斯安那鸢尾的伤害较重。综合分析结果表明：路易斯安那鸢尾具有一定的耐Pb特性和修复Pb污染水体的潜能。     

长药景天对重金属镉胁迫的生理及形态响应

以长药景天为实验材料,通过模拟重金属镉(Cd)污染,采用原子吸收光谱法和比色法,确定了Cd在长药景天体内积累最多的部位及长药景天对Cd(NO3)2的耐受浓度阈值;并采用半薄切片法、扫描电镜法及X射线能谱法对100μmol·L-1 Cd(NO3)2胁迫下长药景天的应答进行分析研究。结果表明:(1)Cd(NO3)2胁迫后,Cd在长药景天根、茎、叶中的分布情况为根茎叶。(2)在100μmol·L-1 Cd(NO3)2浓度处理下,长药景天能够进行正常的生理代谢,且无明显的Cd中毒现象。(3)100μmol·L-1 Cd(NO3)2处理后,长药景天根表面发生皱缩,根毛明显增多,外表皮与皮层细胞难以区分,薄壁细胞层数明显多于对照组根部皮层细胞层数,排列紧密、不规则,根部横截面积有增大趋势。(4)100μmol·L-1 Cd(NO3)2处理后,Cd在长药景天根部的分布情况为表皮皮层中柱。研究认为,长药景天能够耐受浓度为100μmol·L-1 Cd(NO3)2的胁迫,在修复土壤Cd污染方面具有潜在的应用价值。     

3种野生地被植物对践踏胁迫的生理生态响应特征

不同强度践踏胁迫下,对3种野生地被植物主要生理生态响应特征进行了研究,结果表明：重度践踏胁迫下匍枝委陵菜的盖度、生物量下降幅度最大,和对照相比分别下降46.58%和43.53%。重度践踏胁迫下车前的纤维素含量最高,比对照增加43.31%。中度践踏胁迫下紫花地丁丙二醛含量积累最少,比对照升高28.57%。紫花地丁叶绿素含量对践踏胁迫响应敏感,轻度践踏可使叶绿素含量提高45.21%（p< 0.05）,重度践踏使匍枝委陵菜和紫花地丁的叶绿素含量分别下降了21.59%和29.37%。践踏胁迫使3种野生地被植物的群体净光合速率下降。综合分析结果为车前最耐践踏,紫花地丁次之,匍枝委陵菜最不耐践踏。     

植物响应Cd胁迫研究进展

镉(Cd)是一种毒性极强的重金属污染物,位于土壤无机污染物首位。Cd因具有强流动性和溶解性而容易被植物体吸收,不仅影响植物正常生理代谢并降低作物品质,还能通过食物链的传递和富集危害人体健康,因此植物对Cd胁迫的响应机制已成为研究的热点。本文综述了Cd胁迫对植物生理代谢和分子层次危害的同时,总结了植物在Cd胁迫下进化出的耐受性机制,以期为培育低积累作物和超积累Cd污染土壤修复植物提供理论依据。     

Cd对桑叶品质,生理生化特性的影响及其机理研究

土壤中不同浓度的Ｃｄ对桑叶产量、品质、生理生化特性的影响以及Ｃｄ在桑叶亚细胞各组分中分布量的研究表明,当土壤Ｃｄ浓度小于２２．３ｍｇ·ｋｇ－１时,桑叶产量、可溶性糖和含氯化合物含量高于或接近对照;桑叶叶绿素含量、细胞膜透性和超氧化物歧化酶、过氧化物酶及蛋白酶的活性无明显影响或有促进．当土壤Ｃｄ浓度大于２２．３ｍｇ·ｋｇ－１时,Ｃｄ对桑叶产量、营养物质含量、生理生化作用的影响随之明显,并表现其毒害作用．根据Ｃｄ在桑叶亚细胞组分中的分布规律．对其影响机理进行了探讨,说明桑树是一种具有一定耐Ｃｄ性的经济作物．因此,可利用其耐Ｃｄ性,在被Ｃｄ污染土地上种植桑树．     

酸枣生理生化特性对干旱胁迫的响应

以3年生酸枣为试材,通过盆栽控水试验法研究干旱胁迫条件下酸枣生理生化特性的响应规律.结果表明:随着干旱胁迫梯度的加大、干旱时间的延长,酸枣叶中可溶性糖、游离脯氨酸(PRO)、超氧阴离子自由基及抗坏血酸(AsA)含量累积,呈现持续上升的变化趋势;重度干旱下可溶性糖积累量高于CK 171.74％,且差异显著(P＜0.05);超氧阴离子自由基含量增加了5.77倍(P＜0.05),对细胞膜的氧化损伤加剧;PRO含量在重度干旱时最高,达到1 733.23 μg/g,是CK组的12.68倍(P＜0.01);抗坏血酸含量最高为813.10mg/100g.FW,增加了158.07％(P＜0.01).可溶性蛋白含量呈现先上升后下降的变化趋势,在中度干旱时含量最高9.99 mg/g,增加了2.11倍(P＜0.05);叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)及叶绿素总量呈下降的变化趋势,Chl a降低了31.08％ (P ＜0.05),Chl b降低了37.99％ (P ＜0.01),叶绿素总量降低了33.68％(P＜0.05);干旱对Chl a、Chl b的影响程度不同,导致Chl a/Chl b变化异常;类胡萝卜素含量在干旱胁迫前期上升,增加了37.72％,后期下降,降低了18.94％ (P ＜0.05).     

菖蒲幼苗对Cd胁迫的响应及其Cd富集能力分析

研究了菖蒲（Acorus calamus L．）幼苗对不同浓度Cd胁迫的响应及其Cd富集能力。结果表明,随Cd浓度的提高（0～25mg·L^-1）,菖蒲幼苗的株高、根长、干质量、叶绿素含量和对Cd的耐性指数均逐渐下降,脯氨酸含量逐渐升高;各处理组的SOD和POD活性均高于对照,且以15mg·L^-1Cd处理组最高。随胁迫时间延长（1—10d）,叶绿素含量持续下降,而SOD和POD活性及脯氨酸含量则先升高后下降。菖蒲幼苗体内Cd含量随Cd浓度的提高而增加,根系对Cd的富集能力高于地上部分。在Cd胁迫条件下,菖蒲幼苗对Cd的转移系数小于1,根系对Cd的滞留率为89．5％-93．9％,表明菖蒲幼苗根系对Cd有较强的滞留作用和富集能力。     

外源钙（Ca）对毛葱耐镉（Cd）胁迫能力的影响

以对环境敏感的毛葱(Allium cepa var.agrogarum L.)为材料,通过水培试验分别研究不同浓度Ca(0、0.1、1、10 mmol/L)对Cd(10μmol/L、100μmol/L和300μmol/L)胁迫下毛葱幼苗生长、叶片光合特性、体内Cd积累和矿质营养的变化,探讨Ca缓解敏感植物Cd毒害的生理生化机制。结果表明:(1)Cd显著抑制了毛葱的生长并导致其根端弯曲、发黄,叶片绿色加深;外源Ca显著削弱了Cd的毒害,缓解了其对毛葱生长的抑制;(2)Cd导致毛葱叶片光合色素含量大幅度上升却显著降低了毛葱的光合作用;外源Ca延缓了光合色素上升的速度,提高了毛葱的净光合速率、气孔导度和蒸腾速率;(3)Cd胁迫导致毛葱体内Cd含量显著增加,并造成明显的矿质营养失衡,主要表现为显著降低了毛葱根中Mg、Mn,叶中Ca、Mg、Mn、Zn等元素的含量,毛葱根中Ca、Fe、Zn,叶中Fe元素含量的显著增加,扰乱了毛葱体内矿质营养的内稳态;外源Ca削弱了毛葱对Cd的积累,减轻了Cd胁迫所造成的矿质营养失衡。因此,外源Ca能通过抑制Cd的吸收,促进叶片光合作用及气体交换速率,维持植物体的含水量、植物叶片光合色素含量及矿质营养的平衡等途径来增强毛葱对Cd胁迫的耐性。     

Cd胁迫下黄菖蒲幼苗根系生长与Cd积累的研究

采用水培法研究了Cd胁迫对黄菖蒲（Iris pseudacorus L．）幼苗根系生长和Cd含量的影响,用透射电镜观察了Cd胁迫对根尖细胞亚显微结构的影响并确定了Cd沉积部位。结果表明,10mg·L^-1 Cd处理对黄菖蒲幼苗根系的生长有一定促进作用,根毛数量及不定根上侧根的数量、密度和长度均高于对照;Cd浓度高于25mg·L^-1时,根系的生长发育受到抑制,上述指标均显著低于对照。用10～40mg·L^-1 Cd处理后,黄菖蒲幼苗不定根上侧根中的Cd含量均显著高于未长侧根的不定根和去掉侧根的不定根（P〈0．05）,说明不定根上的侧根对Cd沉积有重要作用。100mg·L^-1 Cd处理能导致根尖细胞质浓缩、质壁分离和液泡变大,且大量Cd颗粒沉积在细胞壁上和细胞间隙中,表明细胞壁和细胞间隙对Cd的沉积作用可能是黄菖蒲幼苗耐Cd胁迫的重要机理之一。     

A new coumaronochromone and phenolic constituents from the leaves of Iris bungei Maxim.

A novel compound, irisbungin, which was isolated from the leaves of Iris bungei Maxim., was elucidated as 5,7,5′-trihydroxy-coumaronochromone by spectroscopic methods and literature data. Along with the new coumaronochromone, nine known compounds, ayamenin B, mangiferin, hispidulin, apigenin, 3-phenyllactic acid, syringic acid, vanillic acid, p-coumaric acid and 3′,5′-dimethoxy-4′-O-β-d-glucopyranosyl-cinnamic acid were also isolated. All of the compounds were first isolated from this species. The presence of irisbungin and mangiferin in I. bungei Maxim. has important systematic significance for this species and the Iris genus.     

Pb污染对马蔺生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响

通过土壤单因子Pb胁迫盆栽试验和铅锌尾矿污染土壤掺比试验研究了不同土培条件下Pb对马蔺（Iris lactea var chinensis）生长、体内重金属元素积累以及叶绿体超微结构的影响。结果表明：2种不同土壤Pb胁迫下马蔺株高、根长、叶数以及地上、地下部生物量均随Pb浓度的增加呈先增后降的趋势,其中,土壤单Pb胁迫下,低于500 mg?kg-1Pb胁迫（T1—T3）均增加了马蔺的株高和根长,仅800mg?kg-1高Pb浓度处理时马蔺生物量才出现轻微下降（P＞0.05）;与单一土壤Pb胁迫相比,铅锌尾矿污染土壤掺比试验中铅锌尾矿含量低于一定浓度下对马蔺株高、根长生长同样也具有促进效应,只有100%尾矿污染土壤处理下马蔺地上部和根系生物量下降显著（P＜0.05）。马蔺地上部和根系Pb含量均随土壤中Pb浓度和尾矿含量的增加而增加,800mg?kg-1土壤单Pb胁迫下为340.6、1700.02 mg?kg-1,100%尾矿污染土壤处理下为126.9、1725 mg?kg-1。Pb单独胁迫下马蔺地上部Zn含量随Pb含量的增加逐渐下降, Zn和Pb的吸收表现出一定的拮抗效应;而不同掺比污染土壤胁迫下马蔺地上部和根系Zn积累同Pb一样,均随土壤中Pb、Zn浓度的增加而增加,Zn和Pb的吸收表现为一种协同效应。而2种不同土壤Pb胁迫下马蔺对Cu、Cd的吸收均相对较少。本研究中,800mg?kg-1Pb胁迫处理和50%尾砂土壤胁迫处理下马蔺叶片叶绿体双层被膜及内部基粒和类囊体结构与对照相比变化不大。综上表明,马蔺对重金属Pb有较强的耐受性,具备修复Pb污染土壤的潜在能力。     

美人蕉对镉的胁迫反应及积累特性

美人蕉(Canna indica)是我国城区普遍栽植兼具绿化、观赏和净化环境等重要价值的地被植物。为研究美人蕉对Cd的胁迫反应及积累特性, 使用盆栽方法对美人蕉进行不同含量水平Cd处理, 测定其生长过程中部分形态、生态、生理指标的变化和收获后体内Cd含量。结果表明, Cd含量小于1 mg·kg^-1时对美人蕉生长影响不大, 大于5 mg·kg^-1时抑制美人蕉生长。Cd含量小于5 mg·kg^-1时延长了美人蕉的花期。随着Cd含量的增大, 美人蕉根系活力、叶绿素含量和含水量逐渐降低, 可溶性糖含量先升高后降低, 游离脯氨酸含量和细胞膜透性逐渐升高。Cd在美人蕉体内的分布为根系>地上部分, 随着Cd含量的增大, 美人蕉根系和地上部分Cd含量逐渐升高、富集系数和转运系数逐渐降低; Cd含量为20 mg·kg^-1时美人蕉对Cd的积累量最大, 为5.89 mg·株^-1。综合分析美人蕉的生长、生理生态变化及富集Cd的能力, 美人蕉适于土壤Cd含量小于1 mg·kg^-1条件下的园林应用。     

Dormancy and germination in Stachys germanica L. subsp. bithynica (Boiss.) Bhattacharjee seeds: Effects of short-time moist chilling and plant growth regulators

We investigated the germination requirements of the species Stachys germanica L. subsp. bithynica (Boiss.) Bhattacharjee (Lamiaceae). We studied the effects of scarification, short-time moist chilling (+4 °C) for 15 and 30 days, and various doses of gibberellic acid (GA₃; 0, 100, 150 and 250 ppm), Kinetin (KIN; 50 ppm) and a combination of 250 ppm GA₃ and 50 ppm KIN. The hormone and moist chilling treatments were carried out under both continuous darkness (20 °C) and photoperiodic (20/10 °C; 12/12 h, respectively) conditions. Seeds failed to germinate in response to short-time moist chilling treatments with distilled water under both continuous darkness and photoperiodic conditions. Seeds were found to have dormancy. Treatments with GA₃ or a combination of GA₃ and KIN were successful at breaking seed dormancy. A maximum of 37% of the seeds germinated after GA₃ application in all series. When only KIN was applied at a 50 ppm concentration, germination (12%) was found only with moist chilling for 30 days under continuous darkness. The highest germination rates were found in seeds treated with combination of 250 ppm GA₃ and 50 ppm KIN. In the combination treatments, while the moist chilling treatments for 15 days resulted in 68 and 73% germination, respectively, these rates were up to 95% in the moist chilling treatments for 30 days under continuous darkness and photoperiodic conditions. Mean germination time (MGT) in GA₃ and KIN combinations was lower than in other treatments. Scarification with 80% sulphuric acid did not promote germination. The characteristics of physiological dormancy of S. germanica ssp. bithynica seeds are consistent with conditions of existence in the in alpine habitat of this species.     

Cd胁迫对黄菖蒲幼苗4种抗氧化酶活性的影响

采用水培法对Cd胁迫下黄菖蒲（Iris pseudacorus L．）幼苗叶片和根系中超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）及抗坏血酸过氧化物酶（APX）的活性进行了研究。结果表明,10、40和120mg·L^-1Cd胁迫下,黄菖蒲幼苗叶片和根系中4种酶活性的变化不同。10和40mg·L^-1 cd胁迫下,黄菖蒲幼苗叶片和根系中的POD及APX活性、叶片中的SOD活性及根系中的CAT均明显高于对照;在120mg·L^-1 Cd胁迫下,叶片中的POD活性及根系中的POD和CAT活性均高于对照;各处理组根系中的SOD活性均低于对照。随处理时间的延长,40和120mg·L^-1Cd胁迫处理组叶片的CAT活性和120mg·L^-1Cd胁迫处理组根系的APX活性逐渐降低,其他处理组不同酶的活性逐渐升高或先升后降。黄菖蒲叶片及根系中的4种酶对Cd胁迫的响应能力有差异,其中POD可能是黄菖蒲耐Cd胁迫的主要抗性诱导酶。     

紫花苜蓿对铜胁迫生理响应的傅里叶变换红外光谱法研究

为阐明紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对铜胁迫的耐性机理,采用准确度好、分辨率高和简便快捷的傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同铜浓度(0、1、5、20、100 mol/L)处理时紫花苜蓿根、茎、叶化学组分的变化。结果表明:随着铜处理浓度的增加,紫花苜蓿根、茎、叶生物量变化不大。其根组织在2924 cm~(-1)处峰高处呈现出先下降后上升的趋势,反映了在低铜(5 mol/L)处理条件下紫花苜蓿分泌的有机酸不断螯合Cu,造成羧酸0-H的减少,但随着Cu含量的升高,其羧酸螯合力变弱,有机酸含量渐渐升高;根组织在1381 cm~(-1)处峰高先下降后上升,反映了含油脂化合物含量先下降后升高。可能与植物在细胞壁结构上增强抗逆性有一定关系,即低Cu处理下细胞壁可能通过提高阳离子交换能力(CEC),增强了耐Cu性;茎组织在2924,1643,1381,1064 cm~(-1)等处峰高无明显变化;叶组织所有峰值在低浓度(5 mol/L)Cu处理下变化不明显,高浓度(5 moL/L)Cu处理下所有峰值先升后降,随着这可能与可溶性糖及可溶性蛋白质等物质含量都呈现先升后降的趋势有关。这表明紫花苜蓿通过根部有机酸含量的变化和提高细胞壁阳离子交换能力,将吸收的Cu大部分积累在根部,阻止Cu向地上部分运输,有效地保护了植物地上部分组织。