磷胁迫对高原湿地浮水植物大藻根系分泌物的影响

目前湿地水体富营养化越来越严重,其自净能力逐渐下降.通过研究湿地典型浮水植物大薸根系分泌物在磷胁迫下的适应机制,以期为高原湿地污染修复的根际调控措施提供科学依据.实验采用营养液水培方式,研究不同磷浓度胁迫对大薸根系分泌物的影响.结果表明,大薸根系分泌物主要有烷烃、酯、醇、胺、苯和酸类化合物,无磷处理分泌物中烷烃类、酸类和胺类的相对含量较大,分别占总检出面积的41.02%、24.74%和12.11%,其中三类化合物中分泌量最多的物质分别为环戊硅氧烷8.47%,邻苯二甲酸20%,萘胺6.39%;在磷胁迫下,大薸根系分泌物的种类和对应的相对含量差异较大且分泌物的种类逐渐减少,其中邻苯二甲酸的含量在每一种胁迫条件下相对含量均较高;磷胁迫下的大薸根系分泌物有机酸总的相对含量均高于无磷胁迫状态,且随着磷浓度的增加,有机酸的种类和相对含量减少;邻苯二甲酸、苯二羧酸和环己硅氧烷在6种磷胁迫下的根系分泌物中相对含量显著差异且随着磷浓度的增加均出现先增加后减少的变化趋势;磷胁迫浓度与邻苯二甲酸间有极显著的负相关关系,与苯二羧酸存在显著的负相关关系,其中邻苯二甲酸与苯二羧酸间存在极显著的正相关关系.本研究表明磷胁迫下大薸根系增加邻苯二甲酸的分泌是响应环境胁迫的一种重要机制.     

不同浓度磷胁迫对高原湿地植物黑藻根系分泌物的影响

采用营养液水培方式,研究湿地典型沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)根系分泌物在不同浓度磷胁迫下的适应机制,以期为高原湿地污染修复的根际调控措施提供科学依据。结果表明,黑藻根系分泌物主要有烷烃类、酯类、酸类、硫类、胺类、醇类、醛类、酮类等化合物,不同浓度磷胁迫下,黑藻根系分泌物的种类和对应的相对含量差异较大,表明黑藻会主动通过根系自我调控分泌物的成分和数量来适应环境。无磷胁迫(TP=0mg/L)下,黑藻根系分泌物主要为硅烷、环庚硅氧烷,占比分别为16.24%、14.61%,而在不同浓度的磷胁迫后,有机酸总占比明显增加,各处理邻苯二甲酸的占比均为最高,说明黑藻根系增加邻苯二甲酸的分泌是响应环境磷胁迫的一种重要机制。此外,磷胁迫对环庚硅氧烷、苯二羧酸、邻苯二甲酸二异辛酯、1-甲基吡咯烷酮、二苯砜等也有显著影响,这些根系分泌物对于黑藻适应外界磷环境同样具有重要的作用。     

黑藻根系分泌物对不同磷浓度的响应

为探明湿地沉水植物根系分泌物对面源污染物磷的响应机制,利用气相色谱/质谱联用(GC/MS)测定湿地典型沉水植物黑藻(Hydrilla verticillata)的根系分泌物,分析其在不同磷浓度及培养时间下的差异。结果表明,随着培养时间延长、磷浓度增加,黑藻总生物量均呈增加趋势。黑藻根系分泌物主要包括烷烃类、烯烃类、酯类、醇类、胺类、苯类、酮类、醛类和酸类化合物,其中烷烃类和酸类化合物种类最多。不同磷浓度及培养时间下,黑藻根系均分泌相对较多的邻苯二甲酸,表明黑藻根系调整邻苯二甲酸的分泌是适应磷环境改变的一种主要响应机制。     

磷胁迫对高原湿地植物伞莎草根系分泌物的影响

文章探讨了湿地典型挺水植物根系分泌物在磷胁迫下的适应机制,以期为高原湿地污染修复的根际调控措施提供科学依据。以伞莎草为供试材料,实验设置了6个磷浓度,分别为0、0.2、1、5、10、20 mg/L,在室内采用Hoagland营养液培养伞莎草幼苗,再用CH_2Cl_2浸提、减压、浓缩,进行GC-MS检测及分析,研究在不同磷浓度胁迫下对伞莎草根系分泌物的影响。结果表明,伞莎草根系分泌物主要包括烷烃、酮、硫、胺、醛、酯、酸等化合物,其中邻苯二甲酸、邻苯二甲酸二丁酯、二十碳烷、二苯砜的相对含量较高,分别达到60.53%、13.43%、6.18%、9.03%,其他化合物含量相对较低。伞莎草在随磷浓度依次增大的情况下,根系分泌物中都含有邻苯二甲酸、苯二羧酸和环己硅氧烷3种物质,且3种物质的相对含量都随着磷胁迫浓度的增加呈现先增加后下降的规律。3种物质的相对含量最高时的磷浓度均为5 mg/L,相对含量最低的磷浓度均为10 mg/L。该研究得出在磷胁迫下伞莎草能够调节根系分泌物的种类及相对含量并主要通过改变有机酸的释放来适应环境。