酸雨与镧对大豆幼苗生长的复合伤害效应研究

为探索酸雨与稀土镧对大豆幼苗生长的复合影响及其内在机制,以重要油粮作物大豆(Glycine max)为材料,研究在模拟酸雨pH分别为3.0、3.5、4.5与稀土镧La(Ⅲ)浓度分别为60、100和300mg·L-1处理下大豆幼苗生长及光合作用的变化.结果表明,相对单一酸雨与镧处理,酸雨与La(Ⅲ)复合处理组中大豆幼苗的生长受抑制程度增大,两者呈协同效应,且pH越低,La(Ⅲ)浓度越高,抑制效应越明显.光合参数的变化规律与生长指标近同,相同处理组各光合参数的降幅不一致,其中最大荧光(Fv/Fm)和叶绿素含量(Chl)的降幅范围分别为9.53%～22.75%和9.14%～24.53%,较净光合速率Pn(22.78%～84.7%)、希尔(Hill)反应速率(15.52%～73.38%)和Mg2+-ATPase活性(14.51%～71.54%)小,表明各光合参数对2个胁迫因子的敏感程度存在差异.进一步相关性分析发现,Pn变化主要受Hill反应速率与Mg2+-ATPase活性的影响,而Chl、Fv/Fm次之.表明酸雨与La(Ⅲ)对植物光合过程各环节的作用机制不同,光合作用受阻是影响植物生长的重要因素之一.     

LaCl_3对绿萝净化甲醛能力及生理生化变化的研究

对南通市新城区20个居民小区共110家住户,进行入户调查并检测室内空气甲醛浓度;以室内观赏植物绿萝作为受试对象,分析喷施稀土LaCl3对绿萝叶片叶绿素含量和质膜透性的影响,进而确定绿萝喷施LaCl3的适宜剂量;采用熏蒸法考察LaCl3对甲醛胁迫下室内观赏植物绿萝降醛能力的影响,并研究其甲醛抗性的生理生化机制。研究结果表明,南通市新城区居室空气甲醛污染较为严重,污染程度与装修后时间长短有关;绿萝喷施LaCl3的适宜浓度为20 mg/L;在喷施适宜浓度LaCl3之后,室内观赏植物绿萝单位叶面积吸收甲醛能力有所增强,提升幅度为19.75%;甲醛胁迫下,绿萝叶绿素含量降低了39.87%,质膜透性和MDA累积量分别增加了8.17、56.92%,POD活性升高了11.32%;经LaCl3预处理后,较甲醛胁迫组,绿萝叶绿素含量降幅与质膜透性、MDA浓度增幅均变小,而POD活性增幅变大。     

微囊藻毒素对水稻根系生长和抗氧化系统的影响

以水稻幼苗为材料,研究了不同质量浓度(1、100、1 000、3 000μg·L-1)微囊藻毒素(MCs)在胁迫期和恢复期对水稻幼苗根系生长、吸收活力、抗氧化系统的影响以及MCs在水稻根部的积累.结果表明,胁迫处理7 d,MCs在水稻根部的积累量与MCs质量浓度呈正相关.1μg·L-1MCs处理促进了根系生长,根系活力上升,过氧化氢酶(CAT)活性上升有效维持H2O2于正常水平;100μg·L-1MCs处理下,根系生长受抑,根系活力下降,CAT无显著变化;在高质量浓度(1 000μg·L-1、3 000μg·L-1)MCs处理下,不仅根系生长受抑、根系活力下降,且CAT活性受抑,H2O2大量积累,膜质过氧化加剧.相比胁迫期,恢复7 d后各处理组水稻根系MCs的积累量均低于胁迫期.100μg·L-1MCs处理组根系各生长指标、根系活力、丙二醛(MDA)、H2O2和CAT的变幅减小,优于胁迫期,显示出一定程度的恢复,而1 000μg·L-1和3 000μg·L-1MCs处理组,根系生长与根系活力均低于胁迫期,氧化胁迫进一步加剧,表明高质量浓度(1 000μg·L-1和3 000μg·L-1)MCs对水稻根系造成的伤害不可逆.     

微囊藻毒素对不同生育期水稻生长的影响

灌溉水中的微囊藻毒素不仅会影响作物生长与产量,还可能沿食物链传递而威胁人类健康。以水稻为试材,研究了不同质量浓度(1μg/L、100μg/L、1 000μg/L、3 000μg/L)微囊藻毒素(MCs)对幼苗期和孕穗期水稻生长与成熟期水稻产量的影响,以及MCs在3个生育期水稻中的积累。结果表明:处理7 d后,1μg/L MCs处理对幼苗期水稻生长有一定促进作用,而对孕穗期水稻生长没有影响,高质量浓度MCs(≥100μg/L)抑制幼苗期和孕穗期水稻的生长;胁迫结束且恢复7 d后,100μg/L处理组孕穗期水稻根长、根表面积恢复能力强于幼苗期,株高、叶面积低于幼苗期,而1 000μg/L和3 000μg/L MCs组水稻各指标不仅未恢复,且劣于胁迫期,水稻产量下降92.4%和95.2%。用酶联免疫法检测发现,胁迫后MCs均在水稻体内富集。对于相同质量浓度MCs处理,幼苗期水稻各器官富集能力最大,孕穗期次之,成熟期最小。3 000μg/L MCs处理组的水稻谷粒中MCs质量比达21.2μg/kg,使人体每天摄入MCs的量可能高于世界卫生组织规定的人体每天吸收MCs的上限值。     

镧对镉胁迫下菜豆(Phaseolus vulgaris)幼苗生长的影响

以菜豆(Phaseolus vulgaris)为实验材料,以水培方法研究了La对Cd抑制对菜豆幼苗生长与代谢的影响.结果表明,在30μmol·L^-1Cd剂量伤害下,菜豆的生长受到严重抑制,主要表现为株高、主根长下降31.1%和39.2%,叶面积、叶、茎、根的鲜重、干重分别降低48.0%,42.7%、29.6%、25.0%、26.7%、61.3%、49.4%.在50μmol·L^-1Cd剂量伤害下,其生理生化特性发生变化,叶绿素含量、根系活力下降23.5%和28.7%,质膜透性、MDA含量、CAT和POD活性增加5.58%、28.6%、0.6%、7.0%,且随Cd处理时间的延长,伤害加重.叶面喷施10 mg·L^-1 La 1次,对镉污染下的菜豆幼苗的生长与代谢有一定的缓解效应,可减轻镉对幼苗的伤害程度.这与La能提高菜豆幼苗叶绿素含量(30.0%),降低细胞膜透性(0.87%)和MDA含量(9.5%),维持CAT(0.1%)和POD活性(1.6%)等多重作用相关.     

水稻叶片质膜H~+-ATPase对酸雨胁迫的适应机制

采用水培法研究酸雨胁迫对水稻叶片质膜H+-ATPase活性的影响,结果表明,高强度酸雨(pH 2.5和pH 3.0组)胁迫下,pH 2.5组质膜H+-ATPase活性显著受抑,胞内pH降低,POD活性受抑,pH3.0组质膜H+-ATPase活性上升,胞内pH降低,POD活性升高,质膜透性和MDA含量均增加,Fv/Fm和叶鲜重降低;低强度酸雨(3.0相似文献   

酸雨与镐对大豆幼苗荧光特性复合影响的测定

在中国不同地域的多数农业生产区中,酸雨(AR)与Cd污染重叠发生.土壤中Cd元素在AR作用下赋存状态改变,一旦达到伤害阈值即对植物造成伤害,并通过食物链对动物和人体健康造成威胁.考察AR和Cd对植物叶绿素荧光特性的复合效应是深人理解二者影响光合功能的途径之一.本文以大豆幼苗为试材,初步探讨了Cd与AR对大豆幼苗叶绿素荧光特性的复合影响,旨为科学评价Cd与AR污染环境中作物生产安全及典型污染物的环境生态效应等提供基础实验数据.     

模拟酸雨对大豆幼苗光合光反应的影响

以大豆幼苗为试材,采用水培试验方法研究了酸雨对大豆幼苗的生长及光合光反应影响的剂量效应和时间效应.结果表明:当酸雨pH≤4.0时,各生长指标显著低于对照( p <0.05),且胁迫酸度越高,降幅越大;大豆幼苗的叶绿素质量比、净光合速率、Mg2+ -ATP酶活性、Hill反应活性、PSⅡ最大光化学效率均随酸雨酸度的增加而降低,呈明显的剂量-效应关系,其中Hill反应活性对净光合速率的影响最为显著.动态试验结果显示,酸雨(pH=3.0/pH=4.0)对大豆幼苗光反应的抑制效应因植物的自修复能力而随时间推移逐渐减轻,但各光合参数修复程度不同.这表明光反应各环节对酸雨的敏感性存在差异,其中以Mg2+ -ATP酶最为敏感,恢复程度最低.