香根草对重金属镉的积累及耐性研究

通过香根草的水溶液培养,研究了不同浓度的镉(Cd)对香根草的生理和生态的影响.结果表明:香根草富集的Cd主要被累积在根内,最高富集系数达到24.06%.溶液Cd浓度与香根草根内Cd的累积量显著正相关(r=0.987 4),与根的耐性指数呈显著负相关(r=-0.943 6).低浓度Cd(≤1 mmol.L-1)处理使根系活力和硝酸还原酶(NR)活力随时间呈现先升后降的趋势,中、高浓度Cd(≥1.5 mmol.L-1)处理使根系活力呈显著下降的趋势,且浓度越高,下降幅度越大.化学形态分析表明,在香根草体内Cd的NaCl提取态占绝对优势,在根和茎叶内的平均占52.06%和64.03%.可以认为香根草在Cd胁迫下其氮代谢、呼吸作用,植物的生长发育受到一定程度抑制,但其对Cd仍具有较强的耐性和富集能力.     

香根草( Vetiveria zizanioides) 对淹水的反应和适应初报

研究香根草在形态和生理上对淹水的反应,实验结果表明,香根草完全淹水5个月仍能存活,在部分淹水条件下,香根草分蘖和株高的变化状况与对照组（陆生条件）没有明显差异,而净光合速率比对照组强,香根草是一种两栖植物,可在河岸、库岸等水位波动地区种植。     

Cd单一及Cd、Zn复合污染对玉米幼苗生理特性的影响

采用溶液培养法,研究不同浓度Cd单一及Cd Zn(0.50 mmol/L)复合污染对玉米叶绿素、脯氨酸、MDA含量及SOD、POD、CAT活性的影响.结果表明:Cd对叶片的影响比根部明显,随着Cd浓度的增加,叶片中叶绿素含量降低、脯氨酸含量增加,有效的活性氧自由基清除系统的平衡被打破,叶片中MDA含量增加;而根部的活性氧自由基清除系统的平衡未被打破,MDA含量保持在一个较低的水平.Zn能部分缓解Cd对玉米体内活性氧消除系统的毒害作用,降低MDA含量,但Zn和Cd共同对叶绿素的含量表现出抑制作用.     

Cd单一及Cd和Se复合污染对玉米幼苗生理特性的影响

采用溶液培养法,在不同浓度Cd单一及Cd Se复合污染下,对玉米体内叶绿素、脯氨酸、丙二醛,以及对超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性的动态变化进行测定.结果表明,Cd胁迫下,玉米叶片中脯氨酸质量比增加,超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶的活性出现失衡现象,丙二醛质量摩尔浓度增加;根部活性氧消除系统平衡未被打破,丙二醛质量摩尔浓度保持在一个较低的水平.加入0.05 mmol·L-1 Se能缓解低浓度Cd对叶绿素、脯氨酸质量比,以及Cd对玉米体内抗氧化物酶的毒害作用.     

香根草对不同形态氮吸收动力学特性研究

对香根草不同形态氮素吸收动力学特性进行了研究,其吸附曲线均符合Michaelis-Menten酶动力学方程,采用Hofstee转化式对实验数据进行处理,得出以下结论： 1)香根草对铵态氮的亲和力小于对硝态氮的亲和力(Km铵态氮＜Km硝态氮),说明香根草有优先吸收硝态氮的趋势; 2)香根草对铵态氮的最大吸收速率Vmax为6.3479 μmol·g－1·h－1,对硝态氮的最大吸收速率Vmax为2.2219 μmol·g－1·h－1,Vmax铵态氮＞Vmax硝态氮,表明香根草对铵态氮的净化速率大于对硝态氮的净化速率;3)对于富营养化水平较高的水体修复,香根草具有更高的效率,可以将Michaelis-Menten动力学模型应用于不同营养化水体修复植物的选择.     

Zn、Cd、Pb在烟株内的积累及对烟草某些生理生化指标的影响

采用盆栽试验，研究了Zn、Cd、Pb单一处理以及ZnCd、ZnPb、CdPb、ZnCdPb复合处理对烟株叶绿素、蛋白质（PRO）、丙二醛（MDA）含量及过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性以及重金属在烟叶内积累的影响。结果表明：与对照相比，重金属处理的烟叶内叶绿素总量降低，其中CdPb处理叶绿素总量降低80％；Cd和Pb各处理都能诱导SOD、CAT、POD活性的增强，抑制蛋白质的合成；Zn处理对烟草生理生化指标影响很小，并且Zn能与Cd、Pb之间产生拮抗作用，抑制烟株对Cd、Pb的吸收，而Cd、Pb的协同作用使烟株污染效应增强；本试验Zn、Cd、Pb最终在烟叶内都有积累，且Zn最易聚集，Pb最不易聚集。     

香根草对镉胁迫的光合响应

以香根草当年实生分蘖苗为研究对象,研究了不同质量分数外源镉(0mg/kg,2mg/kg,20mg/kg和80mg/kg)对香根草生物量、色素质量分数、净光合速率和叶绿素荧光参数的影响.研究结果表明:①镉胁迫50d时,2mg/kg,20mg/kg和80mg/kg的镉处理对香根草的净光合速率Pn,ΦPSⅡ,ETR和qP均有促进作用,尤其是20mg/kg镉处理促进作用最强;但对生物量、光合素质量分数、Fv/Fm影响不大.②镉胁迫100d时,净光合速率Pn在镉质量分数为2mg/kg,20mg/kg时上升,80mg/kg时显著下降;ΦPSⅡ,ETR和qP均受到抑制,但只有在80mg/kg时显著下降.本研究表明香根草具有较高的镉耐性,可长时间适应低质量分数镉胁迫,甚至是短时间的高质量分数镉胁迫.     

Hg2+、Cd2+对轮藻部分生理生化指标的影响

研究了不同浓度的Hg^2 、Cd^2 离子单一处理对轮藻（Chara）藻体叶绿素含量，叶绿素a/b比值，可熔性蛋白含量、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性的影响。受Hg^2 、Cd^2 胁迫后，随着Hg^2 、Cd^2 浓度的增加，叶绿素含量、叶绿素a/b比值、可溶性蛋白含量持续下降；Hg^2 处理系列SOD活性呈下降趋势，而Cd^2 系列则表现出先降后升再降趋势；两种离子处理POD活性都表现出先明显上升后下降的相同情况，但幅度不同；CAT活性受两种离子的影响存在明显不同。实验结果表明，在相同处理浓度和处理时间条件下，Hg^2 比Cd^2 对轮藻的毒性要大。     

香根草转AtCBF3基因体系的建立及对其抗寒性的影响

温度是影响香根草在温、寒带推广应用的主要限制因子.为提高香根草的耐寒性,利用分子遗传学手段将拟南芥基因组中的转录激活因子基因AtCBF3导入香根草中,实现种质改良.本研究从野生型拟南芥哥伦比亚Columbia植株中克隆出AtCBF3,经酶切连接构建了表达载体pCAMBIA1301/AtCBF3.再通过农杆菌介导法导入外源基因后,在含抗生素培养基上筛选获得抗性植株,后经PCR和越冬试验后证实获得了抗寒性增强的转基因香根草植株.     

镉对不同品种辣椒幼苗生理特性及镉积累的影响

采用水培试验研究了不同镉(Cd)浓度(0,20和40mg/L)对3个辣椒品种(PE37,PE33和PE5)生长、叶绿素含量、抗氧化酶活性和Cd积累的影响.结果表明,Cd污染下,辣椒幼苗根、茎、叶及总干质量在3个品种间的差异达到了极显著水平.低量Cd(20mg/kg)刺激了PE33的叶、PE5根和茎的生长,较对照增加28.2%,23.1%和7.1%.高量Cd(40mg/kg)对辣椒生长的抑制作用较大.辣椒CAT和POD活性随Cd浓度的增加先降低,而后略有增加,SOD活性和叶绿素含量则随Cd浓度增加呈下降趋势.Cd主要积累于辣椒幼苗的根部,其次是茎,叶积累量最低.不同辣椒品种由于基因型差异对Cd的富集存在明显不同.20mg/kg Cd时辣椒植株Cd总积累量大小顺序以PE33,PE37和PE5,40mg/kg Cd时大小顺序以PE33,PE5和PE37.     

香根草种质资源耐寒性的变异研究

以相对电导率、可溶性糖含量、叶绿素含量和脯氨酸含量的变化为指标,对14个生态型香根草的耐寒能力进行了试验和综合评价。结果表明：各生态型之间的抗寒性存在着较大差异,其中1号Karnataka,5号Kandy,10号Monto,11号Sabak bernam四个生态型的抗寒性较好,可作为将来优良抗寒品种的原始育种材料。     

复合污染重金属在水稻不同部位的积累转运

通过在广东大宝山矿区Fe、Cu、Zn、Pb、As和Cd复合污染土壤中进行大田试验,研究了6种金属元素在杂交稻、常规稻和糯稻3个水稻品系(共21个水稻品种)的稻米、谷壳、稻草、根、铁膜以及根系各部位的积累转运规律。结果表明,6种供试金属元素在水稻体内含量均为地下部(根系)地上部。水稻各部位金属含量指标中,大部分指标品系间含量差异极显著(P0.01)。常规稻和糯稻稻米对Fe、Cu、Zn、Pb和Cd的积累能力均高于杂交稻,但杂交稻稻米对As的积累能力高于其它两个品系。在Fe、Cu、Zn、Pb和Cd污染土壤中较适宜种植杂交稻;在As污染土壤则较适宜种植糯稻。Zn、Pb和As在水稻不同部位的富集系数均为根系稻草谷壳稻米;Fe、Cu和Cd的富集系数均为根系稻草稻米谷壳。除Cu外,其余5种金属元素Fe、Zn、Pb、As和Cd在铁膜的富集系数均高于根部。铁膜对不同金属的富集能力不同,排序为CdAsFeZnPbCu。     

皖北砂姜黑土Cu、Cd、Zn形态分布特征

采用小麦农田取样,对土壤中的重金属运用连续提取方法,研究了皖北砂姜黑土中Cu、Cd、Zn的化学形态、含量及分布特征.结果表明:在砂姜黑土中,重金属Cu、Cd、Zn含量的平均值高于该土地土壤的背景值.土壤中Cu、Cd、Zn的残留态在总量中所占比例比较高,交换态、有机态、碳酸盐结合态含量明显低于残留态.在三种元素中,Zn的化学形态变化趋势最为一致,表现为残留态＞碳酸盐结合态＞铁锰氧化物结合态＞有机态＞交换态;统计分析表明:Cu、Cd、Zn在砂姜黑土中的形态分布与土壤PH值、有机质含量等因素相关;该土壤受到了一定程度的污染.     

铜、镉及其复合胁迫对麻疯树幼苗生理生化特性的影响

为了研究铜(Cu)、镉(Cd)及其复合胁迫对麻疯树(Jatropha curcas Linn.)幼苗生理生化指标的影响,测定经Cu、Cd及其复合处理后麻疯树幼苗的丙二醛(MDA)含量、根系活力、叶绿素含量、细胞膜透性、可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量、过氧化物酶(POD)和脯氨酸含量等的变化情况.研究表明,Cu和Cd的浓...     

锌营养条件下镉污染对小麦生理特性的影响

采用室内砂培试验,对锌营养条件下镉污染对小麦生理特性的影响进行了研究。结果表明,锌营养可明显提高小麦在镉污染时的光合作用,质膜的稳定性及过氧化氢酶活性。缺锌时小麦体内脯氨酸含量明显增加,当小麦受到镉污染时,供锌明显降低其体内脯氨酸含量。通过调控植物营养,可提高其对重金属污染胁迫的抵御能力。     

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.     

弯囊苔草对Pb-Cd-Zn复合污染的耐受性及富集能力

通过水培实验,研究了三种浓度的Pb-Cd-Zn复合污染下弯囊苔草对重金属的耐受性及富集能力.结果显示,弯囊苔草在设计的中低浓度下能正常生长,随着Pb、Cd、Zn浓度增加,叶片中POD和CAD活性以及MDA和Pro含量随着金属离子浓度增加表现出显著升高的趋势,叶绿素含量表现出明显降低趋势,SOD的活性表现出先升高后降低的趋势.弯囊苔草中积累的Pb、Cd、Zn含量随着浓度的增加而增加,地下部分重金属离子含量显著高于地上部分,表明根系对Pb、Cd、Zn均有较强的滞留效应,平均滞留率均大于50%,中低浓度下弯囊苔草对Pb、Cd、Zn的转移系数均小于1.弯囊苔草在设计的高浓度胁迫下无法生长.研究表明弯囊苔草对Pb-Cd-Zn复合污染水体有较强的耐性,可以作为低、中浓度Pb-Cd-Zn复合污水的修复植物材料.