垂序商陆对污染水体重金属去除潜力的研究

以超积累植物垂序商陆为实验材料,通过温室实验,探讨其应用于污染水体的植物修复潜力.选取生长一致的垂序商陆幼苗置于不同重金属水平(Mn2+,Zn2+和Cd2+)的生长介质,分别在0,2,4,6,8和10 d测定溶液中的重金属含量;10 d后收获垂序商陆,并将植株分为地上部和根系,用原子吸收法测定植物不同部位的重金属含量.研究结果表明:10 d内垂序商陆对Mn2+,Zn2+和Cd2+的去除率分别为35.4%～49.7%,38.1%～40.0%和50.8%～53.7%;在不同条件下垂序商陆体内重金属含量不同,但均随着生长介质中重金属水平的提高而上升;垂序商陆地上部分锰含量较高,而锌和镉则主要吸附在根系;垂序商陆对水体重金属的去除能力表现为植株吸收和根系吸附作用的复合;利用垂序商陆种苗实施低浓度重金属废水的植物修复具有广阔的应用前景.     

采用FTIR法研究酸模叶蓼对锰胁迫生理响应的影响

采用准确度好和分辨率高、简便快捷的傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究在不同锰浓度(0.005,0.2,0.5,2.0和10.0 mmo1·L-1时酸模叶蓼根、茎和叶化学组分的变化。研究结果表明：茎组织在3 420 cm-1和2 920 cm-1处峰高先上升后下降,表明糖类和氨基酸等有机物在锰浓度较低时往往作为渗透性调节物质出现,当锰浓度升高时增强其耐锰性,但其合成和运输受限,含量逐渐下降;根和叶组组织分别在2 920 cmi-1和1 630 cm-1处表现为酸模叶蓼分泌有机酸不断螯合锰,造成羧酸O-H减少;随着锰浓度的升高,其羧酸螯合力变弱;叶组织在1 630 cm-1处的显著吸收峰可能与酸模叶蓼叶中氨基酸、多肽和蛋白质类物质含量增大有关;酸模叶蓼根、茎、叶在1 060 cm-1处最高浓度下峰值的变化,主要表现为膜脂过氧化,这可能与酸模叶蓼的锰耐性有关。因此,利用FTIR研究植物化学组分的变化有助于探讨植物的重金属耐性机理。     

锰胁迫下商陆生理响应的FTIR分析

以新发现的锰耐性植物商陆为实验材料,研究在不同Mn2+浓度下(0.005,02,0.5,1 0,2.0,5 0和10.0 mmol/L)商陆不同组织器官的傅里叶红外光谱(FTIR)图谱变化.研究结果表明:茎组织在3 420和2 926 cm-1处峰高先上升后下降,反映糖类和氨基酸等有机物在低Mn2+条件下往往作为渗透性调节物质出现,其含量升高;但随着Mn2+浓度的升高,其合成和运输受限,有机物含量逐渐下降;根组织在2 926 cm-1处峰先减弱后增强,说明商陆分泌的有机酸不断螯合Mn2+,造成羧酸O-H减少;随着Mn2+浓度的升高,其羧酸螯合力变弱;叶组织在1640 cm-1处的显著吸收峰可能与商陆叶中氨基酸、多肽和蛋白质类物质含量升高有关,或与根部输送的羧酸盐过多有关,且与根部此处峰值的下降趋势相吻合;商陆根、茎、叶在1 060 cm-1处和最高浓度下峰值的变化主要表现在膜脂过氧化,这可能与商陆的锰耐性有关.     

锰胁迫对垂序商陆叶片抗氧化系统的影响

通过水培试验研究了不同浓度锰处理（0μmol·L^-1、1000μmol·L^-1、5000μmol·L^-1、8000μmol·L^-1、12000μmol·L^-1和15000μmol·L^-1）对垂序商陆抗氧化系统的影响。结果表明：锰处理15d与30d相比较,两者过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）的活性及H2O2含量与O2^-产生速率的变化趋势基本一致。POD和CAT活性随锰处理浓度增加而上升,在高锰浓度下其活性上升明显,高达12000μmol·L^-1时活性最高;H2O2含量随锰处理浓度增加呈现先下降后上升的趋势;O2-产生速率与SOD活性随锰处理浓度增加均逐步上升。垂序商陆的抗氧化酶系统一直对其机体在胁迫逆境中起着重要的防御和抵制作用。     

超富集植物垂序商陆的锰吸收动态研究

以锰超富集植物垂序商陆为实验材料,通过温室实验模拟锰污染环境,研究垂序商陆生长在不同锰浓度生长介质的锰吸收动态.研究结果表明:垂序商陆对锰的吸收和积累模式依赖于生长介质中锰的浓度和处理时间.垂序商陆根、茎和叶的锰含量基本随着生长介质中锰浓度的升高而增加;在生长介质不同锰浓度(0.2,0.5和5.0 mmol/L)条件下,垂序商陆根、茎和叶锰含量均随着生长时间呈现波动变化,在植物处理5d时出现一个峰值,其后有所降低;垂序商陆在锰处理开始的48 h内存在一个快速的吸收过程,但是,生长介质高锰浓度(5.0mmol/L)变化幅度要大于低锰浓度(0.2和0.5 mmol/L);超富集植物垂序商陆对锰的吸收和转运受生长介质中锰浓度和植物体内锰含量状况双重控制.