水稻秸秆-猪粪生物炭对黑麦草修复铀污染土壤的影响与机制

以水稻秸秆和猪粪为材料,采用限氧控温法在400℃下制备生物炭,并分析其理化性质。通过盆栽实验,考察了不同配比的生物炭对黑麦草富集铀的影响及铀胁迫下黑麦草的生理生化响应规律。实验结果表明,混合生物炭的碱性随水稻秸秆含量的增加而增强,而生物炭的灰分随水稻秸秆含量的增加而减少。混合生物炭对黑麦草富集铀和转运铀的效果有较显著的提高,根部的铀富集效果明显优于茎叶部。水稻秸秆与猪粪质量配比为1∶1的混合生物炭效果最好,在土壤铀质量浓度为5mg/kg时,黑麦草对铀的富集量达746.79 mg/kg,比未施加生物炭的黑麦草提高了47.61%。施加混合生物炭后,黑麦草体内的丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量明显减少,可溶性蛋白和光合色素含量增加,说明混合生物炭能有效缓解铀胁迫下黑麦草的逆境伤害程度和重金属迫害性,对植物生长及铀的富集有良好的促进作用。     

3种蕨类植物对锰污染土壤的耐受性及生理响应

为筛选锰富集能力强的蕨类植物并分析其生理机理,以粉背蕨、蜈蚣草、井栏边草为材料,研究了不同浓度的锰胁迫对3种蕨类植物的生长、植物体内锰含量以及相关生理指标的影响.结果表明:3种蕨类植物的生长量、生物量随着锰胁迫浓度的提高总体呈现下降的趋势,降幅最大的是井栏边草,蜈蚣草次之,粉背蕨最低,其平均耐性指数分别为79.10%、85.35%、91.12%;3种蕨类植物的锰含量、转运系数(TF)、富集系数(BCF)随锰处理浓度的增加总体呈现先上升后下降的趋势,粉背蕨各指标最高值分别为6 598.31mg/kg,0.89和0.69,均高于其他两种植物,蜈蚣草次之,而井栏边草最低;随着锰胁迫浓度的增加,3种蕨类植物叶绿素含量总体呈现下降的趋势,丙二醛(MDA)含量持续上升,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升后降的趋势.粉背蕨的叶绿素含量下降幅度和MDA上升幅度均最小,而3种抗氧化酶的增幅却最大.由此可见,高浓度锰处理下蕨类植物生长受抑可能是因为植物体的光合作用受损和氧化损伤,氧化酶活性的提高应是植物能耐锰和富集锰的重要生理原因之一;3种蕨类植物适合修复不同浓度的锰污染土壤,与其他两种植物相比,粉背蕨具有更强的锰耐受性和富集能力.     

植物共植对低浓度含铀废水修复的影响

为确定植物共植对低浓度含铀废水修复的影响,本研究建立了数种植物共植体系,并以之开展了低浓度含铀废水修复实验,研究了水体中铀含量随时间的变化以及铀质量浓度对植物共植体系修复效率的影响。结果显示,与相对应的单一植物修复体系相比,合果芋-豆瓣绿、白鹤芋-豆瓣绿共植修复体系对废水中铀的去除率提高了4.7%、6%和4.5%、5.7%,合果芋的转运系数、生物富集系数、生物富集量分别提高132.20%、63.89%、63.89%,豆瓣绿分别提高6%、37.27%、37.27%,白鹤芋分别提高127.69%、108.24%、108.24%,豆瓣绿分别提高3.39%、39.20%、39.20%。不同铀质量浓度废水修复实验结果表明,与单一植物修复体系相比,优势植物共植对低浓度含铀废水的修复均有促进作用。植物共植体系中植物间的互促作用可能通过提高植物的生物量和植物对铀的富集性能,从而促进了植物对铀的吸附。     

大白菜(Brassica pekinensis L.)对镉富集基因型差异的研究

研究了15种大白菜基因型对镉(Cd)富集的基因型差异,以期筛选出低积累Cd的白菜基因型.盆栽试验结果表明,不同白菜基因型的Cd含量、富集系数(BFs)和转运系数(TFs)差异显著(P0.05).丰源新3号、现代夏秋和春秋六轮的Cd积累量均小于0.50mg/kg,其富集系数和转运系数都小于1.0,具有一定低积累Cd的潜力.大田试验的结果表明丰源新3号的Cd含量小于0.50mg/kg,富集系数和转运系数均小于1.0,表明其为排斥Cd的白菜基因型.现代夏秋和春秋六轮的富集系数和转运系数均小于1.0,但其地上部Cd含量均高于0.50mg/kg,不属于Cd低积累白菜.值得注意的.北京小杂56在盆栽和大田中的Cd含量、富集系数和转运系数均大于1.0,可用于植物修复污染土壤.     

干旱预处理对八宝景天响应镉铜胁迫的影响

为探究干旱预处理对八宝景天响应镉铜胁迫的影响,将八宝景天幼苗分别用0%,5%,10%,15%,20%,25%(对应水势分别为0,-0.05,-0.15,-0.30,-0.50,-0.77MPa⁾的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫预处理后,分别用150mg·kg^-1的Cu²⁺和20mg·kg^-1的Cd²⁺胁迫液培养,然后测定八宝景天幼苗叶片的光合色素含量、丙二醛(MDA)含量、游离脯氨酸含量、可溶性糖含量及抗氧化酶(APX,CAT,SOD,POD)活性.结果表明,镉胁迫下10%(-0.15MPa)PEG预处理和铜胁迫下5%(-0.05MPa)PEG预处理可以有效提高八宝景天的光合色素含量,降低MDA含量,增加可溶性糖含量和游离脯氨酸含量,提高抗氧化酶活性.相对于空白(CK)组,10%PEG预处理对八宝景天地上部镉含量和铜含量以及镉、铜转运系数的促进效果最为明显,地上部镉含量和铜含量分别比CK增加了3.87%和3.59%;镉和铜转运系数分别增加了15.4%和5.8%.以上结果表明,...     

外源Ca对旱柳Cd毒害的缓解作用

为了探究Cd胁迫对旱柳的毒害以及外源Ca的缓解作用,以一年生旱柳枝条为水培材料,设置对照组、Ca处理组(Ca2+浓度为5 mmol/L)、Cd处理组(Cd2+浓度为50μmol/L)和Ca+Cd处理组(Ca2+和Cd2+浓度分别为5μmol/L和50 mmol/L)4个处理组,研究Cd胁迫环境中的旱柳在添加了外源Ca后光合色素含量、光合生理、保护酶系统和丙二醛含量等的变化.结果表明:①Cd胁迫作用下,旱柳叶片的光合色素含量明显减少,在添加外源Ca后光合色素含量显著增加;②Cd处理会降低旱柳光合作用参数进而影响旱柳的光合作用进程,而Ca+Cd处理组中各项光合作用参数有明显恢复;③Cd处理会诱导保护酶活性的升高并增加MDA含量,外源Ca的添加则会降低保护酶活性和MDA的含量.因此认为,外源Ca的添加可以有效缓解Cd胁迫对旱柳的毒害作用.     

外源抗生素对栽培作物与野生植物的氧化胁迫及其富集转运的差异性

为探讨外源抗生素对栽培作物和野生植物的氧化胁迫及其在两者体内富集转运的差异性,采用土培实验研究了外源抗生素对栽培作物(青菜、生菜、玉米)和野生植物(稗草、马唐、狗尾)抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)和丙二醛(MDA)含量的影响,以及残留的四环素类、磺胺类、喹诺酮类抗生素在栽培作物和野生植物中的富集转运特征.结果表明,外源抗生素显著抑制了栽培作物的SOD活性,其地下部分和地上部分的SOD活性较CK(无抗生素污染)降低了64.57%～105.52%和178.24%～260.00%.外源抗生素还显著增加了栽培作物的MDA含量,而野生植物变化较小.栽培作物和野生植物对外源抗生素的富集能力整体上呈现:栽培作物野生植物,但其转运抗生素的能力:野生植物栽培作物,且两者体内及其根际土壤中均以四环素类抗生素的残留量最大.研究表明,在抗生素污染的土壤中,栽培作物受到的胁迫作用在一定程度上要大于野生植物;栽培作物和野生植物分别具有较高的富集抗生素能力和转运抗生素能力,因此两者都具有不可忽视的生态风险,且在抗生素污染的土壤-植物系统中四环素类抗生素的生态风险较高.     

杜氏盐藻(Dunaliella salina)对重金属铜胁迫的生理响应

将不同质量浓度的CuCl_2溶液添加到培养基中,研究重金属铜对杜氏盐藻(Dunaliella salina)胁迫的生理响应.分别用不同质量浓度的CuCl_2溶液培养盐藻,检测盐藻的光合色素、可溶性多糖、蛋白质、SOD及MDA质量浓度的变化.结果显示,铜可抑制盐藻细胞的生长,且呈剂量-效应关系,72 h的EC50为9. 55 mg/L.随着铜质量浓度的增加,各质量浓度组盐藻细胞内叶绿素a、b、总叶绿素、类胡萝卜素、多糖和蛋白质质量浓度均显著性降低(P 0. 05或P 0. 01).铜可导致盐藻细胞氧化损伤,随着铜质量浓度的升高,SOD活力先升高后降低,MDA质量浓度升高.表明铜可以抑制盐藻细胞内光合色素、多糖和蛋白质的合成.盐藻对铜胁迫的响应机制可能是通过抗氧化防御系统.     

湿地松对铜胁迫的生理耐性及富集特征

以湿地松幼苗为材料,于2016-2017进行盆栽试验,分析湿地松在铜胁迫下的生理响应及富集特征。结果表明:随着铜处理浓度的增加,过氧化物酶(POD)活性持续上升,超氧化物歧化酶(SOD)活性先升后降,过氧化物酶(CAT)变化与POD一致,丙二醛(MDA)含量上升。根是铜主要的吸收器官,各器官对铜的富集能力表现为根茎叶,随着铜处理浓度的增加,转运系数表现为先减后增,且在铜处理为20 mmol/L时达到最大值为0. 64。表明湿地松对低浓度的铜具有较强的富集特征,对高浓度的的铜富集能力较弱,湿地松对重金属铜有一定的耐性,但不是超富集重金属铜的树种。     

铅胁迫对垂柳生长和光合生理特性的影响

为了探究铅胁迫下垂柳在生长和光合生理方面做出的响应,对垂柳枝条进行水培,施加不同浓度的Pb(NO_3)_2溶液(1、10、50和100μmol/L)处理28 d后,测量垂柳的株高、根长、光合色素含量以及叶绿素荧光参数等指标.结果发现,与对照组相比,1μmol/L的Pb(NO_3)_2溶液处理下,垂柳的株高和根长、光合色素含量、叶绿素荧光参数中的初始荧光(F_0)、最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)均显著增加,非光化学淬灭系数(qN或NPQ)下降;10、50和100μmol/L的Pb(NO_3)_2溶液处理下,垂柳的生长指标、光合色素含量、叶绿素荧光参数的变化趋势则与之相反,且随着溶液浓度的增加,上述指标增加或降低的程度增大.与地上部分相比,垂柳根部生长受铅胁迫的抑制程度更大.总的来看,低浓度的铅胁迫会在一定程度上促进垂柳植株生长、光合色素生成以及光合作用,高浓度的铅胁迫则对垂柳生长和光合作用具有显著抑制作用.     

羊草和苏丹草种子结构的比较研究

采用石蜡切片法，对羊草和苏丹草种子的果皮、种皮、种子内含物、胚的形态结构进行了比较研究。结果表明，羊草和苏丹草种子的果皮和种皮结构有明显差别；营养成分差别不大；胚的形态主要表现为盾片的形态结构差异。     

贵州几种蕨类的抗旱性研究

移栽成活的10种贵州乡土蕨类植物在4个土壤水分梯度下处理30天后,测定植株生长（叶片相对数、幼叶萌发率和幼叶成活率）和叶片生理指标（叶绿素含量、可溶性糖含量、游离态脯氨酸含量和丙二醛含量）的变化。结果表明：干旱显著降低蕨类植物叶片相对数、幼叶萌发率和幼叶成活率,显著降低叶绿素含量,增加叶片可溶性糖、游离态脯氨酸含量和丙二醛含量。10种蕨中,耐旱种为巢蕨、刺齿贯众和庐山石韦,不耐旱种为蟹爪盾蕨、光石韦和大瓦韦。干旱条件下（特别是重度干旱）蕨类植物耐旱性选择的适宜指标为叶片相对数、叶绿素含量降幅和丙二醛含量增幅。     

大豆叶片光合与呼吸,硝酸还原酶活性及可溶性蛋白含量相互关系的探讨

对三个栽培品种大豆的叶片光合速率、硝酸还原酶活性和叶片可溶性蛋白含量的日变化进行了研究,结果表明：随时间进程光合速率逐渐上升,中午（１２：００）达最大值,随后又降低;硝酸还原酶也表现出类似的趋势,在中午（１２：００和１５：００）达到高峰,以后又下降;叶片可溶性蛋白含量亦呈现出类似的日变化,对叶片暗呼吸速率的夜变化研究结果表明,暗呼吸速率从１８：００￣６：００呈现随时间进程而增高的趋势,但在３：００     

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通过５年的群落野外调查，研究分析了重庆缙云山退化生态系统５个不同恢复演替阶段群落小气候演替变化规律．在外部气候条件一致情况下，群落演替是群落内发光强度、气温、极温、湿度变化的主导因素；群落小气候明显表现群落演替进程的外部光强条件是：发光强度≥２１６６００ｌｘ，气温＜１０℃或＞２０℃，大气相对湿度≤７３２５％；小气候指标均值在演替轴上的单向相对变化速率Ｖ及其均值Ｖ能有效地指示群落气候恢复速度；系统Ｖ值：光衰减率９５３％↑，气温５２４％↓（对外界升温时刻），极温振幅２５２％↓，湿度振幅１８３％↑；小气候指标对群落恢复演替的敏感性：极温振幅＞湿度振幅＞光衰减率＞气温．     

鸦胆子素D对烟草抗烟草花叶病毒的诱导抗性和保护作用

为明确植物源抗病毒化合物鸦胆子素D(Bruceine D)对烟草抗烟草花叶病毒(Tobacco Mosaic Virus,TMV)的诱导抗性及其对TMV感染后的保护作用,本研究分别设置清水处理作为阴性对照,接种TMV作为阳性对照,检测施用Bruceine D对烟草体内过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)以及超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化,并检测了Bruceine D对烟草感染TMV后体内叶绿素、丙二醛(MDA)、可溶性糖和可溶性蛋白含量的影响,以及对烟草POD和PPO同工酶的诱导作用。结果表明,Bruceine D能够系统性地诱导烟草体内POD,PPO,PAL以及SOD活性的提高;能够抑制烟草因感染TMV造成的叶绿素含量的下降以及MDA含量的升高;诱导烟草产生新的POD和PPO的同工酶;阻止TMV造成的烟草体内可溶性糖和可溶性蛋白含量的降低。Bruceine D能够诱导烟草产生对TMV的抗性并对感染TMV的烟草起到保护作用。     

泡桐黄化突变体生理特性分析

【目的】分析泡桐黄化突变体的生理特性,为泡桐新品种的研究及应用提供理论参考。【方法】将新发现的泡桐黄化突变体(PFE)与白花泡桐(PF)、建始泡桐(PJ)、楸叶泡桐(PC)的生理特征进行比较,分析了其光合色素的含量、光合日变化、抗氧化酶活性及丙二醛含量。【结果】黄化突变体的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量减少,其中叶绿素b显著减少; 黄化突变体的净光合速率和蒸腾速率总体小于其他种,气孔导度值与其他种相比总体降低,但差异较小,胞间CO₂浓度日变化值均高于其他种; 泡桐黄化突变体的SOD、POD、CAT活性和丙二醛(MDA)含量均高于其他种。【结论】光合色素的减少是导致叶色黄化的主要原因; 它影响了植株捕光能力,致使净光合速率下降,抗氧化酶活性增强,植株抗性增加,可减少活性氧对植株的伤害,维持植物正常生长。     

金钱松种子贮藏过程中的生理生化特征研究

对不同含水率的金钱松种子在贮藏期间的发芽率、生活力以及各项生理生化指标的变化进行分析,结果表明:(1)金钱松种子临界含水率在3%～4%。含水率与发芽率、生活力以及POD活性之间存在显著负相关性,相关性大小排序为生活力、POD活性、发芽率。(2)金钱松种子可溶性蛋白质含量、粗脂肪含量、MDA含量、游离脯氨酸含量、SOD和POD活性与发芽率、生活力之间存在显著负相关性;各项指标与发芽率的相关性大小排序为SOD活性、MDA含量、可溶性蛋白质含量、游离脯氨酸含量、POD活性、粗脂肪含量,与种子生活力的相关性大小排序为SOD活性、POD活性、游离脯氨酸含量、粗脂肪含量、蛋白质含量、MDA含量。(3)O.2-含量虽然与金钱松种子发芽率、种子生活力之间的相关性不显著,但是与种子的可溶性糖和淀粉存在显著负相关性、与MDA含量之间存在显著正相关性。(4)金钱松种子可溶性糖和淀粉的含量与其他生理生化指标之间的相关性不显著。     

红树植物秋茄幼苗对多环芳烃芘胁迫的生理生态响应

采用砂基栽培,研究不同浓度(0,0.1,1,10 mg/ L)多环芳烃芘(Pyr),对红树植物秋茄(Kandelia candel)幼苗光合色素含量、光合速率、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及水分代谢的影响.结果表明: Pyr在0.1 mg/L及以下浓度,对秋茄幼苗叶片Chla、Chlb、叶绿素总量以及叶片的净光合速率的影响不明显;而浓度达1 mg/L及以上水平,则幼苗叶片Chla、Chlb和叶绿素总量均随之提高,Chla与Chlb比值未发生明显变化,而净光合速率则随之降低;Pyr浓度达1 mg/L及以上水平,对幼苗叶片的可溶性糖和可溶性蛋白含量,具有明显的促进作用.随着Pyr浓度的提高,幼苗原胚轴组织水势逐渐降低.Pyr浓度为0.1 mg/L,叶片气孔导度和蒸腾速率较对照组有明显提高,表现了PAHs的正刺激作用;浓度为1～10 mg/L,叶片气孔导度和蒸腾速率均显著降低.秋茄幼苗对环境Pyr胁迫的抗性适宜生长的浓度范围在0.1～1 mg/L之间.     

铅污染对条斑紫菜的毒害影响

研究分析了不同浓度Pb2+对条斑紫菜植物体叶绿素a含量,POD、SOD活性,MDA含量,总抗氧化能力以及可溶性蛋白质含量的影响.结果表明,随着Pb2+浓度的增加,叶绿素a含量,POD、SOD活性,MDA的含量,总抗氧化能力,可溶性蛋白质及均呈先升后降趋势.条斑紫菜对Pb2+具有较高的耐性.     

转基因抗虫棉与抗逆有关的生理特性

为了确定转基因抗虫棉与常规棉生理生化特性的差异,分别对转Bt基因抗虫棉鲁棉研17和新棉33B以及常规棉品种DGL99102和中棉所12号的幼苗期的POD活性、SOD活性、蛋白质含量、游离氨基酸含量、MDA含量、光合色素含量进行比较分析。结果表明：转基因抗虫棉在同样生长条件下其POD和SOD活性均高于常规棉,并且其MDA...