红树植物秋茄幼苗叶片中酚类化合物的动态变化

通过分析红树植物秋茄(Kandelia obovata(Sheue,LiuYong))幼苗叶片酚类化合物含量和结构动态变化,阐述了其从成熟到衰老过程中酚类化合物的分布特征和规律.结果表明:秋茄叶片从芽至第6对叶,总酚含量((144.73±8.56)mg/g~(38.79±2.14)mg/g)和可溶缩合单宁含量((128.44±12.73)mg/g~(19.87±2.45)mg/g)均呈现先降低后升高的趋势,生理活力强的第3对成熟叶的总酚及可溶缩合单宁含量最低.通过高效液相色谱(HPLC)分析不同发育阶段叶片单宁主要降解产物(翠雀素、花青素、花葵素)的相对含量,逆向推断单宁结构差别:其中花青素含量最多且相对含量稳定;翠雀素含量从幼嫩组织到成熟叶片逐渐增加,芽和芽中幼叶含量较低;花葵素含量在芽中较高,其他组织中含量相差不大.由此可知,从芽中幼叶到第6对叶这一发育过程中单宁结构的羟基数量不断增加.通过基质辅助激光解吸附飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)对各发育阶段叶片单宁结构进行分析:缩合单宁组分从二聚体到十四聚体广泛分布于芽和叶片,但从第3对叶片开始,单宁聚合体与糖苷结合,特别是在第5,6对已经开始衰老的叶片中这一现象更为明显.本研究结果显示了秋茄叶片不同发育阶段酚类化合物含量和结构的变化,为进一步研究叶片中酚类化合物对于红树植物的生存和适应性提供了理论基础和科学依据.     

秋茄叶缩合单宁对蘑菇酪氨酸酶的抑制机理

研究了红树植物秋茄叶缩合单宁对蘑菇酪氨酸酶单酚酶活力和二酚酶活力的影响和抑制动力学.结果表明秋茄叶缩合单宁不仅可以降低蘑菇酪氨酸酶单酚酶酶促反应的稳定态活力,也可以延长反应的迟滞时间,并具有浓度依赖关系,随着抑制剂浓度增大,稳定态活力下降,迟滞时间延长.当抑制剂质量浓度达33.00μg/mL时,稳定态活力从100%下降到74%,迟滞时间从32.7s增加到72.9s;秋茄叶缩合单宁对二酚酶的抑制也显示浓度效应,抑制效果显著,引起酶活力下降50%的抑制剂质量浓度(IC50)为30.00μg/mL,其对二酚酶的抑制显示可逆的效应,抑制类型为混合型,对游离酶的抑制常数(KI)为25.05μg/mL和对酶-底物络合物的抑制常数(KIS)为46.69μg/mL.本研究揭示了植物秋茄叶缩合单宁作为一种新型酪氨酸酶抑制剂的可能性.     

钙对镉胁迫下秋茄叶片光合作用及超微结构的影响

研究了不同钙(Ca)浓度下,重金属镉(Cd)对红树植物秋茄[Kandelia obovata(S.L.)Yong)]毒害的差异.采用Hoagland营养液培养,实验采用完全随机设计设9个处理,Cd质量浓度为0,0.5,5.0mg/L 3个水平;Ca质量浓度为0,400,800mg/L 3个水平,研究Ca对重金属Cd胁迫下红树植物秋茄叶片光合指标、叶绿素含量、叶组织的解剖结构、叶绿体等超微结构的影响.研究表明:Cd胁迫显著降低了秋茄叶片的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率,同时叶绿素含量减少,说明Cd对秋茄光合系统有一定的破坏作用,施加一定外源Ca,秋茄叶片光合指标显著上升,同时叶绿素含量增加,说明Ca对秋茄的光合作用有很强的促进效果.施加Ca在一定程度上缓解了秋茄叶片重金属胁迫形成的解剖结构的"旱生化",然而在解剖结构层面上的变化差异不显著.Ca对Cd引起的细胞器结构的损伤破坏有一定的保护和缓解作用,施加外源Ca缓解Cd对细胞器结构破坏的能力也不同,其中适量的Ca对Cd胁迫下的细胞核和叶绿体有很强的修复功能.研究率先揭示了Ca对红树植物耐重金属方面的在光合作用和超微结构方面的表征,以期为揭示红树植物对于重金属的耐性机制及其关键影响因素,并为红树林生态系统重金属污染修复治理提供新的理论依据,为红树林污染的修复提供了一条新思路.     

秋茄(Kandelia candel)胚轴阴干过程中单宁的动态变化

对红树植物秋茄(Kandeliacandel)成熟胚轴进行30d阴干处理,每隔3d测定含水量、总多酚、可溶性缩合单宁、蛋白质结合缩合单宁和纤维素结合单宁.探讨了缩合单宁与蛋白质,纤维素结合的动态变化.结果表明:1)胚轴含水量由最初的60.36%以线性模式减少到45.38%,保水抗旱能力较强;2)干旱处理过程中的繁殖体的总多酚的含量在12.13%～15.49%之间,变化不显著,这与叶片等凋落物酚类物质迅速被淋溶、氧化和分解不同,酚类物质在完整的有生活力的胚轴中得以保存,可溶性缩合单宁因为与蛋白质及纤维素结合,转化为结合的缩合单宁;3)与蛋白质结合的单宁在阴干处理18d后迅速增加,活的植物组织具有某种机制阻止单宁与蛋白质结合,随着胚轴的失活,这种机制也逐渐解除.纤维素结合的缩合单宁变化与蛋白质结合的缩合单宁大致相同.     

Cd胁迫下接种丛枝菌根真菌对秋茄幼苗生长与抗氧化酶系统的影响

近年来,由于工农业发展导致的河口重金属污染等的影响,红树林退化与消失的趋势相当严重,红树林的保育恢复已成为我国环境保护工作的重点.立足于丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与红树植物的共生关系,以红树植物秋茄(Kandelia obovata(S.,L.)Yong)为试材,在施加重金属Cd(0,5,10,20,40mg/kg)的条件下,通过接种与不接种混合AMF,对比研究从红树林生境中筛选扩繁的优势AMF菌种对秋茄幼苗生长与抗氧化酶系统的影响.研究表明:接种AMF使得秋茄幼苗的生物量增加,但株高未出现明显变化.Cd胁迫引起了秋茄叶片和根系丙二醛(MDA)含量的持续上升,且超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性表现为低含量下刺激,高含量下抑制的效应.接种AMF使得MDA含量显著减少,SOD、POD、CAT活性显著增加,从而能够更好地清除活性氧,减轻Cd胁迫下秋茄的膜脂过氧化程度,保护植物.研究揭示AMF在红树林湿地生态系统中潜在的抗重金属污染生理生态功能,为红树林污染的生物修复提供了一条新思路.     

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.     

S对As胁迫下桐花树幼苗巯基化合物含量的影响

本研究以红树植物桐花树(Aegiceras corniculatum(L.)Blanco)为实验材料,通过栽培试验研究硫(S)对砷(As)胁迫下桐花树幼苗巯基化合物含量的影响.As含量设为-As(0mg/kg)和+As(60mg/kg)2个处理,而S含量设为-S(0g/kg)、+S(1g/kg)和+HS(2g/kg)3个处理.结果表明:在-As处理组中,桐花树幼苗根、叶中非蛋白巯基(NPT)、谷胱甘肽(GSH)和植物络合素(PCs)等巯基化合物的含量均随着S的施入而有显著升高(p0.05);+As处理组桐花树幼苗根、叶中NPT和PCs含量在-S、+S、+HS处理下均要显著高于-As处理组(p0.05);在+As处理组中,桐花树幼苗根、叶中的NPT和叶中PCs含量随着S的施入显著升高(p0.05),且根中PCs含量与As含量呈显著正相关(r=0.82,p0.05).上述结果说明As的胁迫和S的施入均能促进巯基化合物的合成,显著提高As胁迫下的桐花树幼苗根、叶中巯基化合物特别是PCs的含量.S在红树植物As抗性中具有重要作用,在As污染下的红树林湿地中施入S可以通过巯基化合物代谢提高红树植物对As的抗性.     

无瓣海桑不同部位单宁含量及叶片单宁的结构分析

无瓣海桑(Sonneratia apetala)作为红树植物外来种,引种到我国后得到大面积种植.本文以广东湛江高桥无瓣海桑林为研究对象,分析了不同部位的单宁含量,并利用MALDI-TOF MS对成熟叶片纯化单宁的化学结构进行分析.研究结果表明:(1)无瓣海桑不同部位(叶片、树皮、根、果)总酚含量在(127.73±3.80)～(359.54 ± 63.28) mg/g之间,其中树皮的总酚含量最高,而花的含量最低,叶的总酚含量也较高,在不同发育阶段叶片中差异不显著.可溶性缩合单宁在花中的含量也最低((17.56±2.61) mg/g),但在果和树皮中最高((276.48±9.62) mg/g和(254.71±5.62) mg/g).蛋白质结合能力在叶片和果较高,而在根中最低.(2)经MALDI-TOF质谱分析显示,无瓣海桑成熟叶片纯化单宁是以葡萄糖分子和棓酰基为基本结构单元的水解单宁,其中棓酰基通过与葡萄糖或另一份子棓酰基脱水形成的共价键相连.     

木麻黄低效林不同发育阶段小枝单宁含量

为了探讨环境条件对单宁生产的影响,该文选择木麻黄低效林三个不同发育阶段的小枝进行单宁含量的测定.结果表明:在不同的发育阶段,总酚含量表现为幼嫩＞成熟＞衰老小枝,缩合单宁中除纤维素结合缩合单宁外,均表现为随小枝成熟而下降,随小枝衰老而升高;在低效林中的各单宁组分均高于对照.对环境条件比较敏感的幼嫩小枝和受环境胁迫较重的低效林比对照小枝中单宁含量高,表明不良的环境条件促进了单宁的形成.     

增施铁对镉胁迫下柳树生长及光合生理性能的改善

【目的】了解Cd胁迫及增施Fe对不同柳树生长及光合生理的影响,探讨增施Fe对降低柳树Cd毒害和提高Cd耐性以及对柳树Cd修复的Fe调控作用。【方法】以旱柳‘Levante’和蒿柳无性系79026及790260为材料,利用1/2 Hoagland营养液(含25 μmol/L EDTA-Na₂Fe)培养法,以不同Cd浓度(0、10、50、100 μmol/L)(不增施Fe)和上述Cd浓度下增施Fe(25 μmol/L)两组处理,培养42 d后测定不同柳树生长量(苗高和地径)、干物质量(根、茎、叶)、光合作用指标(叶绿素a、b含量、叶绿素a/b、净光合速率、气孔导度和胞间CO₂浓度)和Cd、Fe含量(根、茎、叶)。【结果】①随着Cd浓度增大,3个无性系/品种生长量、干物质量、叶绿素a、b含量、净光合速率、气孔导度和Fe含量(茎、叶)减少,叶绿素a/b、胞间CO₂浓度、Cd含量(根、茎、叶)增大,但根Fe含量在低中浓度Cd(10、50 μmol/L)时逐渐增大,在高浓度Cd(100 μmol/L)时减少。在相同Cd浓度胁迫下,3个无性系/品种Cd和Fe含量大小为根﹥叶﹥茎,旱柳根Cd含量大于蒿柳,但叶Cd含量小于蒿柳。②与低浓度Cd时增施Fe相比,在中高浓度Cd时增施Fe后,3个无性系/品种叶绿素a、b含量、旱柳‘Levante’和蒿柳79026生长量和干物质量(旱柳‘Levante’茎除外)、旱柳‘Levante’叶绿素a/b和叶片净光合速率均显著减小,而3个无性系/品种Cd含量增大,Fe含量减少。在高浓度Cd时增施Fe后旱柳‘Levante’和蒿柳790260叶Cd含量均小于中浓度Cd时增施Fe的,且旱柳Cd含量(根、茎、叶)和Fe含量(叶)均小于蒿柳。③增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长和干物质量、叶绿素a、b含量、气孔导度及胞间CO₂浓度,特别是在高浓度Cd时增施Fe后降低了3个无性系/品种根和叶Cd含量,增加了茎Cd含量,旱柳Cd含量(根、茎和叶)均小于蒿柳。【结论】Cd胁迫抑制了柳树生长和干物质积累以及叶绿素合成、光合作用,在中、高浓度Cd胁迫时,对旱柳生长和干物质量积累的抑制作用大于蒿柳; 柳树根的Cd和Fe积累能力大于茎和叶,蒿柳Cd积累能力大于旱柳。增施Fe提高了Cd胁迫下柳树生长量和干物质量以及叶绿素含量,不同程度地增加了Cd含量和Fe含量,一定程度上缓解了Cd胁迫对柳树光合作用的影响,且对旱柳的影响作用大于蒿柳,这证实了Cd胁迫下增施Fe改善Cd胁迫下柳树对生长和生理的适应性。     

盐分对红树植物秋茄某些生理特性的影响

用ρ=0.03g·mL-1的NaCl溶液处理红树植物秋茄,对其根系和叶片中的SOD、CAT及C4光合途径关键酶PEPCase的活性变化进行分析,结果发现:盐胁迫24h内根系中SOD、CAT酶的活性显著高于叶片,而根系MDA含量在盐处理过程中的变化甚微,或仅略有下降,故认为秋茄已形成一套有效的根系保护机制;盐胁迫下PEPCase活性逐渐升高,因而认为盐分有利于红树向C4植物的光合代谢途径转变.     

鱼腥草耐铅、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是土壤污染主要类型之一,为了探明鱼腥草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了Pb、Zn及其交互作用下鱼腥草累积Pb和Zn量的变化.结果表明,单一Pb胁迫下,鱼腥草根、茎、叶中Pb含量均随Pb处理浓度的增加极显著升高,Pb在鱼腥草体内的分配为茎>根>叶,且茎的迁移系数均大于1,茎和叶均具有较高的富集系数,显示鱼腥草对Pb具有较强的转运能力和富集能力.单一Zn胁迫下,鱼腥草根中Zn含量随Zn处理浓度的增加极显著升高,茎和叶中的Zn含量随Zn处理浓度的增加先上升后急剧下降,茎和叶对Zn的迁移系数随Zn处理浓度的增加先增大后急剧减小,茎对Zn的富集系数随Zn处理浓度的增加先升高后降低,叶的富集系数则呈逐渐降低的趋势.Zn对鱼腥草累积Pb表现为颉抗作用;Pb对鱼腥草累积Zn则是随着Pb添加量的增加表现为先促进,而当Pb添加量超过1000mg/kg后转为抑制,Pb、Zn在不同的浓度比及组合下对鱼腥草的生长和重金属累积会产生不同的交互作用类型.鱼腥草对Pb较强的耐性和富集能力为利用鱼腥草修复Pb污染土壤以及低Zn浓度的Pb-Zn复合污染土壤提供了可能.     

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.     

不同水分条件下硒对水稻镉吸收与转运的影响

镉(Cd)污染是我国面临的主要环境问题之一.通过盆栽试验,研究了常规灌溉和湿润灌溉下土施0、1.0、5.0,mg/kg的Na2SeO3 [Se(Ⅳ)]和Na2SeO4[Se(Ⅵ)]对水稻镉吸收与转运的影响.结果显示,相对于湿润灌溉,常规灌溉可显著提高秸秆鲜重和籽粒产量,显著降低根、茎、籽粒中的Cd含量,降低茎/根、糙米/茎、糙米/叶的Cd转运系数,提高叶/根、叶/茎转运系数.硒(Se)抑制了Cd从根部向地上部转运,显著降低了地上部的Cd含量,湿润、常规灌溉下,效果最好的分别为5.0,mg/kg的Se(Ⅵ)和1.0,mg/kg的Se(Ⅳ).湿润灌溉下,Se降低了叶/茎转运系数,增加了糙米/茎、糙米/叶转运系数;常规灌溉下,低浓度Se(Ⅳ)显著增加了叶/茎转运系数,降低了糙米/叶转运系数.研究表明,常规灌溉联合低浓度Se(Ⅳ)处理对降低籽粒Cd含量具有最大的协同作用.     

红树白骨壤幼苗对水中重金属的吸附性能研究

【目的】针对广西近岸海域重金属污染越来越严重的问题,研究红树白骨壤幼苗对水中重金属(Cu,Pb,Zn,Cd)的吸附去除性能。【方法】红树白骨壤幼苗采用砂培法由胚轴栽培而得,配制不同浓度混合重金属培养液对红树白骨壤幼苗胁迫培养35d后采用原子吸收光谱法测定其体内的重金属含量。【结果】随着培养液中重金属浓度的升高,红树白骨壤幼苗体内的重金属含量也逐渐增加,最高含量分别达到Cu 980.78μg/g,Pb 1623.03μg/g,Zn 446.21μg/g,Cd 69.41μg/g。红树白骨壤幼苗不同部位对重金属的积累能力普遍是叶部最少,茎部次之,大部分都积累在根部。红树白骨壤幼苗的根、茎对Zn的输送能力最好,其次是Cu和Cd,对Pb的输送能力最差。【结论】红树白骨壤幼苗对4种重金属都有较好的吸附能力,尤其是对Pb和Cu的吸附去除效果更好,是一种性能良好的近岸河口重金属污染修复植物。     

不同温度处理对两种木麻黄单宁提取的影响

研究了在不同的烘干温度（40、60、80、105℃）条件下，粗枝木麻黄（Casuarina glauca）和细枝木麻黄（c．cunning-hamiana）中可提取的总酚、可溶态缩合单宁、纤维素结合态缩合单宁、蛋白质结合态缩合单宁含量的变化．结果表明：粗枝木麻黄在60℃时可提取的总酚含量最多；细枝木麻黄在80℃可提取的总酚含量最多．粗枝木麻黄中的可溶态缩合单宁在80℃时有最大提取量；细枝木麻黄中的可溶态缩合单宁在60℃时有最大提取量．两种木麻黄的纤维素结合态缩合单宁和蛋白质结合态缩合单宁含量均随着温度的升高呈上升趋势．本实验为进一步探讨干样中单宁的最适提取条件奠定了基础．     

土壤镉污染对艾纳香生长及体内镉积累和分布特征的影响

研究土壤镉(Cd)污染(0.5,2.0,5.0,10.0,20.0和40.0mg/kg)下艾纳香生长及体内Cd的积累和分布特征,以初步了解艾纳香耐镉机制.结果表明:经过120d的盆栽试验,0.5mg/kg Cd处理对艾纳香的生长基本无影响,而2~40mg/kg Cd处理则对植株产生危害,其存活率分别为70%,60%,30%,10%和0%.10mg/kg Cd处理对艾纳香叶、根和植株生物量有明显抑制作用.根、茎、嫩叶和衰老叶中Cd的质量分数随着Cd处理质量分数的增加而增加.Cd在艾纳香各器官积累量从大到小顺序为:衰老叶、嫩叶、茎、根;植株地上部富集系数(3.57~9.51)和转移系数(2.12~9.23)随着Cd处理质量分数的增加而降低,但均大于1.根、茎和叶中Cd的亚细胞质量分数从大到小顺序均为:可溶组分、细胞壁、细胞器,且随着Cd处理质量分数的增加而增加.不同器官细胞壁Cd积累相对比例从大到小顺序均为:茎、叶、根,可溶组分、细胞器Cd积累相对比例因受土壤Cd处理质量分数的影响而变得复杂.艾纳香主要通过可溶组分对镉储存实现对Cd胁迫的适应.     

盐胁迫下三种滨藜植物体内盐分离子分布格局

滨藜属植物作为典型植物分布于全球干旱半干旱地区,其耐干旱、耐贫瘠、耐盐碱能力强,同时具备牲畜适口性好、速生等优良特性,在防治水土流失和改善牧场条件等领域均有所应用.以三种引进滨藜属植物作为试验材料,研究了复合钠盐胁迫下盐分离子在器官水平上的分布格局.结果表明随着胁迫强度的增加,K+、Mg2+在三种滨藜根、茎、叶里的含量在减少,而Na+、Cl-的含量在增加.对三种滨藜离子总量的分析表明,三种滨藜叶片的离子含量占根、茎、叶三者总离子含量的54%-62%,叶片储存了大部分的离子.离子总量在各器官中的顺序是叶根茎.     

沙生类短命植物异翅独尾草总酚动态变化研究

采集沙生类短命植物异翅独尾草苗期、营养生长期、初花期、盛花期、果期的根、茎（花葶）、叶及花，依照Nurmi等1996年提出的改良Fulin-Ciocaltell法测定其中总酚含量。叶和根器官中，总酚含量初花期最高，盛花期最低，且在初花期叶中总酚含量叶上部位〉叶中部位〉叶下部位。花葶和花总酚含量都在盛花期最高。初花期不同器官的总酚含量依次为叶〉根〉花〉花葶。     

盐度对秋茄和桐花树幼苗蛋白质、H2O2及脂质过氧化作用的影响

研究两种红树植物秋茄和桐花树幼苗根和叶在不同盐度培养下，蛋白质、丙二醛及过氧化氢含量的变化情况，结果表明：盐度对秋茄和桐花树幼根和幼叶蛋白质含量都有,总体上是低盐度稍降低其含量，高盐度稍增加其含量。秋茄幼根和幼叶在0－50盐度范围内MDA含量随盐度的升高先降后升，但是根和叶上升的折点不同（根30，叶20），而桐花树幼根MDA含量在盐度30范围内比较平稳，盐度高于30时则迅速上升，而幼叶在盐度20以内下降，高于20则上升。秋茄和桐花树的幼根在低盐情况下H2O2含量随盐度的增加而下降，而幼叶都表现出先降后升再降的趋势，只是上升的折点不同而已（秋茄40，桐花树20）。这些结果表明，盐度对秋茄和桐花树幼根和幼叶的H2O2含量及膜脂过氧化作用是有一定差异的。