铅对红树植物木榄幼苗几种生理特性的影响

试验材料为木榄[Bruguiera gymnorrhiza(L.) Lam],其成熟胚采自广西英罗港。胚种植在沙基中,于室内室温下培养。胚长出第3对叶时,选取重量和高度大体一致的幼苗种植于一个不漏水的塑料桶内,每桶2株,桶中装有2kg河沙。铅     

铅胁迫对木榄幼苗抗氧化酶的影响

用含不同浓度Pb(NO₃)₂(0～40 mmol·L^-1)的Hoagland营养液处理沙培中的木榄（Bruguiera gymnorrhiza）幼苗,2个月后测定幼苗过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性并对其同工酶进行电泳分析。结果表明,1～10 mmol·L^-1 Pb促进幼苗根和叶中抗氧化酶活性,但在20～40 mmol·L^-1 Pb高浓度下,酶活性下降。电泳结果显示,Pb主要影响阴离子型POD同工酶活性。20～40 mmol·L^-1Pb强烈抑制根中所有CAT同工酶的活性;30～40 mmol·L^-1 Pb诱导出1条新的Cu/Zn-SOD同工酶LS-3和3条新的CAT同工酶RC-3、LC-2和LC-3。     

植物响应镉胁迫的生理生化机制研究进展

镉(Cd)是一种分布广泛且污染严重的重金属;其毒性大,不仅影响植物的生长发育,而且危害人类健康。该文对植物Cd胁迫的生理生化响应方面的最新研究进展进行了总结概括。从植物光合系统、活性氧、活性氮、抗氧化防御系统、激素、钙信号、蛋白和基因等方面,概述了植物对Cd胁迫的响应及应答机制,探讨了植物对Cd胁迫响应机制的研究方向,...     

镉胁迫对紫花苜蓿幼苗生理特性和镉富集的影响

以"甘农三号"紫花苜蓿幼苗为材料,在水培条件下,探究了在10 d内不同浓度(0～2.0 mmol·L^-1)镉(Cd)胁迫对其根长、茎长、生物量、叶绿素和丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性、Cd富集及其亚细胞分布的影响。结果表明:低浓度(0.125 mmol·L^-1) Cd能促进幼苗根和茎的生长,增加叶片叶绿素含量,较高浓度(0.5～2.0 mmol·L^-1) Cd显著抑制幼苗根和茎的生长,叶绿素及生物量显著降低; Cd胁迫使MDA含量显著增加,而SOD和POD活性显著增强,其中Cd胁迫浓度为0.5mmol·L^-1时,SOD和POD活性达到最大值,这可能是植物对环境胁迫的一种应激保护反应; Cd在各亚细胞组分中的含量依次为细胞壁>细胞质>线粒体>叶绿体,且均随Cd胁迫浓度的升高而增加。当Cd胁迫浓度为0.125 mmol·L^-1时,水培10 d的紫花苜蓿幼苗单株地上部对Cd的净化率最高可达0.214%,而整盆植株在单位体积内对Cd的净化率最高可达15.5%;当Cd胁迫浓度为2.0 mmol·L^-1时,紫花苜蓿幼苗地上部Cd含量达89.36μg·g-1。这些结果表明紫花苜蓿对Cd具有很强的富集能力,虽未达到Cd超富集植物的临界标准,但从植株生物量、耐Cd能力、富集Cd量及对Cd的净化率等方面综合考虑,紫花苜蓿在Cd污染土壤的植物修复中具备良好的应用价值。     

镉胁迫对不同品种小麦幼苗生长和生理特性的影响

以4个小麦品种(豫麦4、扬麦15、宝丰7228和宁麦13)为材料,研究了镉胁迫对水培条件下小麦幼苗生长和抗氧化酶系统的影响.结果表明:镉胁迫条件下植株的生长、叶绿素合成及硝酸还原酶活性明显受到抑制;植株体内与氧化胁迫有关的CAT和POD活性下降,H2O2和MDA含量上升;4个品种在镉处理后生长抑制和氧化胁迫程度上表现不同,显示出对镉耐性的差异,其中扬麦15对镉耐性高于其他3个品种.     

He-Ne激光预处理对镉胁迫下小麦幼苗生理特性的影响

用He-Ne激光（波长632.8 nm,辐射剂量5.43 mW/mm²）对萌动小麦种子辐照5 min,待幼苗长至一叶一心时,用150 μmol/L CdCl₂溶液进行胁迫处理,研究He-Ne激光预处理对镉（Cd²⁺）胁迫下小麦幼苗生长发育和生理特性的影响。结果显示:He-Ne激光预处理能显著降低Cd²⁺胁迫下小麦幼苗中丙二醛（MDA）、过氧化氢（H₂O₂）含量及超氧自由基（O^-·₂）产生速率,显著提高幼苗叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸氧化酶（APX）活性,并使叶片抗氧化物质谷胱甘肽(GSH)和抗坏血酸(AsA)含量以及幼苗株高、根长和干重增加。研究表明,He-Ne激光预处理可有效缓解镉胁迫对小麦幼苗生长的抑制作用,并通过促进其幼苗中酶类和非酶类抗氧化剂的产生,有效减少镉胁迫产生的脂质过氧化物含量,从而提高其耐镉性。     

低温胁迫下玉米幼苗的几种生理生化指标的变化

胚芽期和三叶期的玉米自交系‘齐319’幼苗经0、2、4、6℃冷处理后,测定过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（soD）活性以及可溶性蛋白和丙二醛（MDA）含量的结果表明：POD、CAT、SOD活性以及MDA和蛋白质含量均增加,0、2℃下胚芽期幼苗的抗寒性比三叶期的高,4和6℃下三叶期幼苗的抗寒能力更强;无论是胚芽期还是三叶期,温度越低,幼苗受冷伤害越大。     

6种红树幼苗对不同盐度的生理适应性

为研究不同盐度下红树植物的生理适应性,测定了木榄(Bruguiera gymnorhiza)、角果木(Ceriops tagal)、红海榄(Rhizophora stylosa)、海莲(Bruguiera sexangula)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、秋茄(Kandelia obovata)6种红树幼苗在8种盐度(0、5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%)下的生长量、株高增量、基径增量、净光合速率、叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量、超氧化物岐化酶(SOD)活性、脯氨酸(Pro)含量以及丙二醛(MDA)含量。结果显示：6种红树幼苗适宜生长的盐度为5%～20%,其中桐花树具有较高的耐盐性。在盐胁迫下,6种红树植物幼苗的SOD酶活性、Pro含量和MDA含量均升高,叶绿素含量升高,净光合速率下降,生长速度减慢。研究表明,红树物种受到盐胁迫时,净光合速率降低,幼苗通过增加叶绿素含量提升光合作用,并通过增加叶片中SOD酶活性、Pro含量和MDA含量,提高植物抗逆性。     

重金属镉对红树植物白骨壤和桐花树幼苗生理特性的影响

通过砂泥栽培实验研究了红树植物桐花树和白骨壤幼苗在含Cd 0.6～30 mmol·L~(-1)系列海水培养液中某些生理特性的变化。当培养液中Cd浓度为0.6 mmol·L~(-1)时桐花树和白骨壤幼苗生长正常,叶绿素含量和光合速率变化不大。当高于12 mmol·L~(-1)时,除桐花树和白骨壤幼苗除POD酶活性越来越高之外,叶绿素含量、光合速率、SOD、CAT酶活性均不断减弱,而且浓度愈高,这些指标下降愈大。结果表明Cd对红树植物桐花树和白骨壤幼苗具有毒害作用,Cd浓度愈高对其毒害愈严重,两种红树植物比较,桐花树抗重金属镉毒害的能力大于白骨壤。     

重金属镍胁迫对向日葵幼苗生理生化特性的影响

为揭示向日葵对镍胁迫的响应机制,该文以向日葵幼苗为材料,采用营养液培养法探索了重金属镍胁迫对其生理生化指标的影响。结果表明:低浓度的镍胁迫(≤10 mg·L~(-1))有利于幼苗的生长,高浓度的镍胁迫(≥50 mg·L~(-1))对幼苗具有明显的抑制作用。随着镍胁迫浓度的逐渐增加,向日葵幼苗各项生理生化指标的变化较大,其中叶绿素、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、过氧化物酶(POD)活性、游离脯氨酸(Pro)的含量均在1～10 mg·L~(-1)时呈现上升趋势,在50～100 mg·L~(-1)时呈下降的趋势,丙二醛(MDA)含量则呈现持续上升趋势。这表明向日葵幼苗对低浓度(1～10 mg·L~(-1))镍胁迫能够通过自身调节,增加POD、Pro和MDA等物质的含量来提高对生态环境的抗逆能力,说明向日葵幼苗对重金属镍具有一定抗性;而高浓度(50～100 mg·L~(-1))镍胁迫会破坏其自身防御系统,从而影响幼苗的生长发育。     

Comparison of antioxidant responses to cadmium and lead in Bruguiera gymnorrhiza seedlings

Seedlings of mangrove plant Bruguiera gymnorrhiza cultured in sand with Hoagland’s nutrient solution were treated with 1 to 30 mM Cd(NO₃)₂ or Pb(NO₃)₂ for 2 months. In all Cd/Pb treatments, the malondialdehyde content increased while the chlorophyll content declined. Peroxidase (POD) and superoxide dismutase (SOD) activities in roots increased at moderate Cd/Pb concentrations (1–10 mM), whereas decreased at higher concentrations (20–30 mM). Catalase (CAT) activity in roots was inhibited by 1–10 mM Cd but enhanced by 1–10 mM Pb. The activities of POD, SOD and CAT in leaves were less affected by Cd and Pb than in roots. A new SOD and three CAT isoenzymes were induced by Pb. In contrast, no additional SOD and CAT isoenzymes were induced by Cd.     

木榄幼苗对淹水胁迫的生长和生理反应

在搭建于广西英罗湾红树林外裸滩的试验平台上设置8个海面高程组,研究全日潮海区潮汐淹水胁迫对木榄(Bruguiera gymnorrhiza)幼苗的生长和生理影响.幼苗立地基质平面的海面高程为320～390 cm,相邻高程组相差10 cm,幼苗培养时间为1 a.结果表明:小高程和大高程处理均促进木榄幼苗茎高度的增长,中等高程则起抑制作用;中等高程组幼苗茎节数稍少;叶数、叶面积与叶保存率均随淹水程度加大而急剧下降;小高程生境对叶片叶绿素含量的促进作用较微弱,而大高程生境更有利于叶绿素含量上升;但较长时间的淹水胁迫使叶绿素a/b比值反而较高;小高程处理均促使叶片和根系中超氧物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)酶活性增强,同一高程组的木榄幼苗根系中超氧物歧化酶和过氧化物酶酶活性均高于叶片的数倍;较大高程生境更有利于木榄幼苗生物量累积,尤其是叶生物量,同时随着淹水程度的加大,新生器官中生物量分配比例由叶向茎转移;所有高程组均有一些幼苗死亡,海面高程越小幼苗存活率越低,由73.6%下降到35.0%.综合考虑,建议北部湾海区木榄胚轴造林的宜林临界线高程不低于当地平均海面以上21 cm.     

盐胁迫下木榄幼苗叶片的解剖学变化

对梯度盐度下木榄(Bruguiera gymnorrhiza)幼苗叶解剖特征进行观察,并分析木榄适应盐胁迫的形态学变化特点以及盐胁迫对植物生长的影响.在0‰～50‰盐度范围内,木榄胚轴均能正常萌发,但幼苗高度、鲜重以及叶面积与培养盐度之间存在着明显的负相关.随着盐度的增加,木榄叶的上(下)角质层和上(下)表皮层增厚,单宁细胞密度增大,上(下)内皮层变薄,叶肉细胞的胞间隙缩小;栅栏组织厚度因细胞的长度和宽度减小而变薄,而海绵组织厚度与培养盐度之问无明显的相关性,栅栏组织/海绵组织的比率下降.扫描电镜下栅栏组织细胞中的叶绿体数量和形态未见明显的变化,但叶绿体在细胞中的位置发生了改变.因此,盐胁迫下叶片栅栏组织厚度的下降、海绵组织中胞间隙的减少以及叶肉细胞中叶绿体的分布变化可能是导致植株光合效率下降和幼苗生长受阻的重要原因.     

镉胁迫下玉米幼苗生理生态的变化

用不同浓度Cd2 + 处理玉米种子 ,在室内常规培养 ,研究了种子萌发和幼苗生理生态的变化。结果表明 ,镉影响玉米种子的萌发和幼苗的生长。当Cd2 + 浓度高于 5 0mg·L-1时 ,显著抑制种子的发芽率 ;随Cd2 + 浓度的增加 ,根系长度和侧根数减小 ;在Cd2 + 浓度小于 5mg·L-1时 ,镉刺激苗高和根系及地上部干物质量增加 ,当Cd2 + 浓度超过相应浓度时 ,苗高和根系及地上部的生长量随Cd2 + 浓度提高而降低。镉胁迫下幼苗根系活力和叶绿素含量明显降低 ,根内丙二醛含量增加。镉影响玉米幼苗对矿质元素的吸收。根系和茎叶中Ca、Mg、Fe、Cu的吸收量随Cd2 + 浓度提高而增加 ,K、Zn的吸收量随Cd2 + 浓度提高而减少。     

盐度对木榄幼苗某些金属元素累积的影响及钙的效应

通过对 40 0mmol·L^-1NaCl及不同浓度CaCl² 溶液处理的沙基培养的红树植物木榄幼苗各器官的K、Ca、Na、Mg含量的测定分析,结果表明,木榄幼苗在 40 0mmol·L^-1NaCl培养时各器官中积累大量的Na,造成K/Na和Ca/Na比值降低,幼苗干物质积累下降.补充Ca能减少Na在幼苗体内的累积,提高K/Na和Ca/Na,增加干物质积累,从而缓解盐胁迫,10～15mmol·L^-1CaCl² 为适宜浓度.本文的结论是在高盐度培养时木榄幼苗能够吸收大量的无机离子,增强渗透调节能力,保持对K/Na的高选择吸收性.这些特性是木榄对河口、海岸高盐度生境适应的主要生理机制,而生境土壤中适宜的Ca/Na也是其能够生存繁衍的重要原因之一.     

锌、镉及其复合胁迫下白花泡桐幼苗的生理及富集特征

采用水培培养的试验方法,研究白花泡桐幼苗在锌(Zn)、镉(Cd)单一及复合胁迫下的生理生化响应及对重金属的富集、转移特征变化.结果表明,单一及复合重金属胁迫下,白花泡桐的生物量、株高及过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性均随处理浓度的增加而降低.在复合污染下,Zn、Cd在植株的株高及生物量上表现出拮抗作用.与...     

Leaf anatomical responses to periodical waterlogging in simulated semidiurnal tides in mangrove Bruguiera gymnorrhiza seedlings

Leaf anatomical changes of Bruguiera gymnorrhiza (L.) Lamk seedlings grown in experimental equipment that simulated semidiurnal tides with salinities of 15‰ under greenhouse conditions were studied. Compared with the 0 h treatments, leaf thickness, palisade parenchyma thickness, spongy parenchyma thickness, palisade–spongy thickness ratio, xylem length of the vascular system and number of vessels and vessel lines under the 12 h treatments declined 31.9%, 59.1%, 21.7%, 47.1%, 48.9%, 67.1% and 51.6%, respectively. However, the upper and lower epidermis to leaf thickness ratio, upper and lower hypodermis to leaf thickness ratio and stomatal density of 12 h treatments showed increases of 47.9%, 50.9%, 14.3%, 21.4% and 104.3% over those of 0 h treatments, respectively. The cuticle to leaf thickness ratio (inundated for 0–6 h) decreased significantly with waterlogging duration at first and then increased. Moreover, the percentage of intercellular spaces in spongy tissue decreased from 4 to 10 h treatment and then tended to increase by nearly 20% in the 12 h treatment. Tannin cells that were distributed in the vascular tissue, crystalliferous cells and phloem fibers were more abundant in the short-duration waterlogging treatments than in the long-duration waterlogging treatment. It was concluded that significant changes in the leaf anatomical features as a result of periods of immersion would have come at the cost of reduction of photosynthesis and water transport when waterlogging duration was longer than 2 h. These anatomical characteristics further proved that B. gymnorrhiza had a relatively low tolerance to waterlogging at the seedling stage.     

干旱胁迫下亚精胺对玉米幼苗抗旱性影响的生理生化机制

为探究外源亚精胺(Spd)在增强玉米干旱胁迫耐受性中的作用,以‘先玉335’(干旱不敏感型)和‘丰禾1’(干旱敏感型)为试验材料,采用营养液水培法,研究了15%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫下,外源Spd (0.1 mmol·L^-1)对玉米幼苗生长、光合特性、叶绿素含量、渗透调节物质、活性氧生成、膜质过氧化及根系活力的影响.结果表明:干旱胁迫下,外源Spd处理可显著促进干旱胁迫下玉米幼苗的生长;提高叶绿素含量、净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)、蒸腾速率(T_r)和水分利用效率(WUE),减缓‘丰禾1’叶片中胞间CO₂浓度(C_i)的升高,有效减轻干旱胁迫对玉米幼苗叶片光合作用的气孔限制和非气孔限制;增加脯氨酸和可溶性糖的含量;降低O₂^-·生成速率、H₂O₂和丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性,有效缓解了胁迫对膜的伤害;增强幼苗根系活力;其中干旱敏感品种‘丰禾1’变化幅度大于耐旱品种‘先玉335’.表明在干旱胁迫下,外源Spd能促进玉米幼苗对光能的捕获与转换,增强光合作用,促进幼苗的生长,并能够通过减少玉米幼苗体内活性氧的产生,增加渗透调节物质的积累以稳定细胞膜系统,提高根系活力,从而增强幼苗对干旱逆境的适应性,且对干旱敏感品种‘丰禾1’的效果更显著.     

互花米草幼苗对重金属镉胁迫的生理响应

以互花米草为实验材料,通过模拟海水河沙培养实验,研究不同浓度镉胁迫对互花米草生理生化的影响。结果表明:随着镉浓度的增大,互花米草叶、根生物量逐渐降低,膜透性、丙二醛、SOD、POD酶活性随着镉浓度的增加而增加,其酶抗性也发挥到最大的程度。随着镉浓度的增加互花米草的光合特性发生较大变化,净光合速率、胞间CO₂和气孔导度都下降和减少。