PVC塑料浸出液对3种海洋微藻光合作用及生长的影响

海洋微塑料作为一类新型环境污染物已经成为全球性环境问题。运用水样叶绿素荧光仪(Water-PAM)研究了不同浓度软聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)和硬PVC浸出液(0、50、100和200 g·L~(-1))胁迫下球等鞭金藻(Isochrysis galbana)、中肋骨条藻(Skeletonema costatum)和小球藻(Chlorella sp.)3种海洋微藻叶绿素荧光特性,包括PSⅡ最大量子产量(F_v/F_m)、PSⅡ实际量子产量(Yield)、光化学淬灭(qP)和PSⅡ最大相对电子传递速率(rETR_(max))的变化,同时检测微藻的生长状况。结果表明,球等鞭金藻(金藻门)和中肋骨条藻(硅藻门)的4项光合作用参数在软PVC浸出液胁迫的96 h内均显著下降,且随软PVC浸出液浓度增加,下降幅度增大,在实验后期(48～96 h)达到最小值,表现为抑制作用。96 h时,球等鞭金藻和中肋骨条藻的细胞密度均在软PVC浸出液200 g·L~(-1)处理组达到最小值,分别占对照组的3.20%和11.90%。硬PVC浸出液胁迫对球等鞭金藻和中肋骨条藻的4项光合作用参数具有显著影响(P<0.05),球等鞭金藻的4项参数均显著高于对照组。中肋骨条藻的相关光合作用参数均显著低于对照组。72 h时球等鞭金藻和中肋骨条藻的细胞密度分别在硬PVC浸出液100 g·L-1和200 g·L~(-1)处理组达到最小值,为对照组的67.90%和82.50%,表现为抑制作用。小球藻(绿藻门)的各光合作用参数和细胞密度在软PVC和硬PVC浸出液胁迫的96 h内未产生显著变化。该研究证实PVC浸出液对微藻光合系统具有干扰作用,对海洋生态系统具有潜在风险。     

赤霉素介导下植物对重金属的耐性机理

重金属对大多数植物具有毒性,可严重影响植物的正常生理代谢,但植物也进化出缓解重金属胁迫的相关机制,如增强抗氧化系统响应、加快光合效率、调整代谢速率、将重金属区隔化等。赤霉素(GA)是一类经典的植物激素,可调控植物生长发育,增强植物对重金属的耐性,并促进其对重金属的吸收。该研究根据近年来国内外相关文献报道,从重金属胁迫下赤霉素与植物生物量、抗氧化、光合系统修复、重金属区隔化和信号传递的关系等方面,综述了赤霉素介导下植物对重金属的耐性机理,并从重金属胁迫下赤霉素的合成及分解机制、赤霉素提高植物耐受重金属的深入机制、赤霉素在重金属胁迫下植物激素调控网络中的功能以及赤霉素对植物修复效率的影响等方面,对该领域的发展趋势作了展望。     

铀胁迫对植物光合特性的影响及植物对铀的吸收转移

在铀污染土壤的二次修复中,采用7科12种植物,研究铀胁迫对植物光合作用、叶绿素荧光特性的影响以及植物对铀的吸收、富集情况,为铀污染土壤的植物修复提供理论和方法依据。结果表明:(1)铀胁迫显著影响红圆叶苋、苍耳、美洲商陆、刺天茄和苘麻5种植物的光合效率,具体表现为叶片净光合速率(Pn)降低,胞间CO2浓度(Ci)增加,初始荧光(F0)增加,光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)、光化学猝灭(qP)和最大相对电子传递速率(rETRmaxr)降低;而反枝苋、菊苣、鬼针草、向日葵和牛皮菜则对铀胁迫表现出较好的耐性。(2)酸模、鬼针草、苍耳和向日葵吸收富集铀的能力较强,在铀含量为485 mg/kg的二次修复土壤中生长3个月,体内积累的铀含量分别为363.57、91.87、75.80和65.42 mg/kg;而反枝苋、牛皮菜和美洲商陆吸收富集铀的能力较弱,体内的铀含量分别为16.20、15.11和12.36 mg/kg。(3)铀在植物体内的转移能力较差,器官间的铀富集能力一般表现为根叶茎果。综合比较而言,酸模、向日葵和鬼针草对铀的耐性较强、体内铀含量高,可作为铀污染土壤二次修复植物。     

海洋微藻光合作用对CO_2加富的响应特征

采用实验生态学的方法,研究了中肋骨条藻、赤潮异弯藻和小球藻的叶绿素a含量、光合速率、光合固碳速率和碳酸酐酶活性对CO2加富的响应变化。结果表明:3种海洋微藻的叶绿素a含量对CO2加富处理都没有作出明显的响应变化(P0.05)。相反,3种海洋微藻的光合速率、光合固碳速率和碳酸酐酶活性对CO2加富都作出了明显的响应变化,与对照组相比显著提高(P0.05)。说明CO2加富处理刺激了3种海洋微藻的碳酸酐酶活性,从而提高了它们的光合速率和光合固碳速率。3种海洋微藻相比,赤潮异弯藻的响应最明显,其次是中肋骨条藻,小球藻的响应相对最不明显。     

不同氮磷水平下中肋骨条藻对营养盐的吸收及光合特性

研究了不同氮、磷水平下中肋骨条藻(Skeletonema costatum)对营养盐的吸收动力学、生长和光合作用特性，结果表明，培养基中氮或磷浓度的改变对中肋骨条藻比生长速率影响不大，各种条件下藻细胞的比生长速率约为1．51—1．60d^-1，其中，藻细胞在低氮条件下的比生长速率略高，为1．60d^-1；低氮和低磷条件下藻细胞稳定期的生物量明显下降，分别比中氮和高氮下减少了27％和41％，而比中磷和高磷减少了64％和65％,低营养源(低氮或低磷)状态下生长的藻细胞具有较低的单位细胞表示的光饱和的光合作用速率(Pm^cell)和光合效率(α^crll)。尽管在低氮或低磷条件下生长的藻细胞单位叶绿素a的含量较低，但具有较高的活性，以单位叶绿素a表示的光饱和的光合作用速率(Pm^chla)和光合效率(α^chla)均与高氮或高磷条件下生长的藻细胞相当，这可能是不同氮、磷水平下比生长速率差异不大的原因．中肋骨条藻细胞对氮和磷吸收的适当比值(N／P)为0．8-2．6．图3表4参17     

干旱胁迫下5种三叶草的生理反应(英文)

为了解三叶草属抗旱的生理机理,寻找适宜干旱地区种植的三叶草品种,比较了地三叶草(Trifoliumsubterraneum L.)、大花三叶草(T.michelianum Savi)、白三叶草(T.repens L.)、高加索三叶草(T.ambiguum M.Bieb.)和草莓三叶草(T.fragiferum L.)在人工干旱条件下4 wk的生长和生理反应.结果表明,干旱处理下大花三叶草、草莓三叶草和白三叶草地上部分干重严重减少,分别降低了70%、66%和64%,而高加索三叶草和地三叶草减少不到50%;高加索三叶草叶片水势降低到-2.0 MPa以下,而其他4种三叶草只降低到-1.5MPa左右;高加索三叶草和草莓三叶草叶片光合速率降低25%,而地三叶草、白三叶草和大花三叶草下降35%~63%.此外,干旱条件下,5种供试三叶草叶片中游离脯氨酸含量普遍增加,其中高加索三叶草和白三叶草分别增加到2.5倍和3.1倍.研究显示高加索三叶草在多项重要生长和生理指标中表现出很强的抗旱性,因此认为其可作为干旱地区栽培白叶草的补充或替代种.图1表3参22     

日光温室主要生态因子变化规律及其对黄瓜光合作用的影响

每年11月至翌年5月，晴天条件下日光温室内的光量子通量密度（DPFD/μmolm^-2s^-1)变化范围为110-1068μmolm^-2s^-1，1月最低，5月最高；白天气温（θa)变化范围10-35℃，地温（θs)12-28℃;相对湿度（RH）43%-91%，日光温室中午透光率高于早晨和下午，晴天DPFD、θa,θs先升后降，而RH和CO2浓度则先降后升，峰值和谷值多出现在12-14时，光是影响黄瓜功能叶光合速率（Pn)最重要的环境因子，黄瓜光合作用对光和温度的反应最为敏感，在一定温、光条件下，CO2浓度对其有重要影响，在有机肥充足的情况下无需进行CO2施肥，表观量子效率（VAQY）随θa,θs的升高略有增加；羧化效率（ECE）对θa反映较敏感，θs偏高或高或偏低都导致ECE降低，图5表2参11。     

低剂量La(Ⅲ)与酸雨对大豆幼苗生长及光合作用的复合影响

为探索稀上元素镧与酸雨对大豆幼苗生长和光合作用的复合影响,以大豆幼苗为试材.采用水培法培养,模拟酸雨和镧处理试材.结果表明,在酸雨(AR_1/pH=3.0,AR_2/pH=4.0,AR_3/pH=5.0)单独作用下,各项生长指标均低于对照组,呈现明显的剂量-效应关系;在稀士La(RE_1/20 mg·L~(-1),RE_2/60 mg·L~(-1),RE_3/100 mg·L~(-1))单独作用下,生长指标呈现明显的"低促高抑"规律.RE+AR复合作用影响下,RE_1和AR复合对大豆幼茵生长抑制程度低于AR单独作用,表现为拮抗效应,RE_2、RE_3与AR对大豆幼苗的复合影响表现为协同作用.大豆幼苗的Chl含量和P_n,与其他乍长指标呈现相似的变化规律,研究表明AR、RE及AR+RE对植物光合作用的影响是其影响植物生长的主要因素之一.     

4-壬基酚对拟柱胞藻生长、抗氧化酶和光合作用的影响及机理

为探究4-壬基酚对入侵水华蓝藻拟柱胞藻的影响,对不同浓度(0.00、0.05、0.10、0.50、1.00、2.00 mg·L~(-1)) 4-壬基酚处理96 h后的拟柱胞藻叶绿素a、抗氧化酶和光合作用进行测定。结果表明,4-壬基酚对拟柱胞藻96 h半数效应浓度(96 h-EC_(50))为0.457 mg·L~(-1)。高浓度处理(0.50 mg·L~(-1))时,拟柱胞藻叶绿素a含量、最大光合效率(F_v/F_m)、光合效率(α)、最大相对电子传递速率(rE TRmax)、半饱和光强(Ik)、RC/Cs0、ET0/RC、ΦP0、ΦE0、ψ0和Sm/t(F_m)均显著下降被显著抑制,而光合系统Ⅱ中ABS/RC、DI0/RC和TR0/RC均显著增加,同时超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)的活性随着浓度增加明显上升。而低浓度处理下(0.10 mg·L~(-1)),拟柱胞藻的叶绿素a含量、光合效率、最大相对电子传递速率和半饱和光强增加。这些结果表明高浓度4-壬基酚处理下,拟柱胞藻的叶绿素合成受阻,光合色素减少,光合反应中心结构受损,Q-A大量累积,光合效率下降,抑制藻细胞的光合作用,导致了拟柱胞藻生长受到阻碍,而低浓度壬基酚处理下,则可能表现出低剂量毒物兴奋效应。