铬胁迫对美人蕉生理生态特性与铬积累的影响

选取大小一致的美人蕉(Canna indica)作为研究试材,在小型模拟人工湿地系统中,研究含不同浓度(0、5、10、20、40、60 mg/L)铬(VI)胁迫下美人蕉的生理生态响应,为处理含铬(VI)废水的植物修复材料提供科学依据。结果表明,不同浓度铬(VI)胁迫下,美人蕉叶绿素、丙二醛(MDA)、还原型谷光甘肽(GSH)含量呈现出不同程度的变化趋势;其含量先升高后降低,但超氧阴离子变化趋势相反;同时脯氨酸(Pro含量)在不同浓度胁迫下无显著差异。超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性随铬胁迫浓度的增加呈现先升后降的趋势。铬胁迫浓度为20 mg/L时净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)最高,而低浓度(小于40 mg/L)胁迫下蒸腾速率(T_r)、胞间CO_2含量(C_i)无显著差异。综上,铬胁迫下美人蕉对其生理生态特性做出相应的调整,表现较强的适应力和耐污力,可作为处理含铬废水的湿地植物备选物种之一。     

3种挺水植物对水体中Cu~(2+)富集能力的研究

选取美人蕉、风车草和羽毛草3种挺水植物作为试验植物,模拟研究了3种植物对Cu~(2+)的耐受性以及不同pH条件对植物生长和植物对Cu~(2+)的富集情况。试验结果表明,3种挺水植物对Cu~(2+)浓度为2、4和6 mg/L均有较强的耐受能力。经过21 d试验后,3种植物对Cu~(2+)浓度为6 mg/L的富集量最大,其中,美人蕉对Cu~(2+)的富集量为208.562 mg/kg,风车草为332.453 mg/kg,羽毛草为201.373 mg/kg。美人蕉和羽毛草在p H为5的水体中对Cu~(2+)的富集量最大(234.636 mg/kg和168.957 mg/kg),而风车草在pH为7的水体中最大(246.652 mg/kg)。美人蕉和风车草植物根部对Cu~(2+)的富集能力远强于茎叶部,风车草比美人蕉的转移系数大,因而比美人蕉有利于Cu~(2+)的回收。     

槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷胁迫对木麻黄小枝和根系渗透调节物质的影响

苗期是木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)生长对化感胁迫比较敏感的时期,而渗透调节是植物适应逆境胁迫的重要生理机制之一.为明晰木麻黄应对化感胁迫的抗性机理,以"惠安1号"木麻黄水培幼苗为实验材料,在人为控制环境条件下,研究了在木麻黄化感物质槲皮黄素-3-α-阿拉伯糖苷(Q3A)0(CK),12.5,25,50,100,200,400mg/L质量浓度模拟胁迫下,木麻黄幼苗根系及小枝渗透调节物质0~72h的变化规律及其生理调节机制.研究结果表明:200和400mg/L质量浓度化感物质胁迫下,木麻黄幼苗小枝的有机渗透调节物质可溶性蛋白、可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸含量均呈现先上升后下降趋势;其余胁迫处理的有机渗透调节物质均呈现上升趋势,而且胁迫质量浓度越高,有机渗透调节物质含量上升幅度越大;根系与小枝表现类似,但小枝的渗透调节能力优于根系.低质量浓度(12.5和25mg/L)化感物质胁迫结束后72h,小枝和根系的有机渗透调节物质含量可以恢复到对照水平.100,200,400mg/L质量浓度化感物质胁迫造成无机离子显著下降.其他不同程度的化感物质胁迫后,小枝和根系中的无机离子K+、Mg2+、Ca2+等含量轻微下降或变化不大.上述研究结果表明:木麻黄幼苗在经受低质量浓度和短期化感物质胁迫下能够有效地进行渗透调节,而且有机渗透调节物质对化感物质胁迫的反应较无机离子更为敏感.本研究结果可为筛选抗自毒木麻黄无性系提供实验依据.     

铅和铝胁迫对两种豆科牧草种子萌发及生理生化特性的影响

为了探讨铅、铝金属离子对青大1号紫花苜蓿(Medicago sativa L.)及"青牧1号"红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop)的影响,分析这两种牧草对于铅、铝离子的耐受能力,以这两种豆科牧草为材料,开展两种离子胁迫下种子萌发、幼苗生长及部分生理指标的测定试验。结果表明:两种牧草种子的发芽率、发芽势和发芽指数经过不同浓度铅、铝离子溶液处理后都表现出低浓度的促进效应和高浓度的抑制效应,紫花苜蓿在20 mg/L铅离子溶液处理下发芽率达到最大值42%,最高600 mg/L浓度下发芽率减小到32%;发芽势在0~100 mg/L范围内增大,150 mg/L浓度后逐渐减小最高浓度时发芽势最小。通过测量两种牧草幼苗的根长、茎长、生物量等指标,表明铅、铝离子胁迫使得根长、茎长和生物量都比对照组有不同程度的降低,抑制了牧草幼苗的生长;在铅、铝胁迫下叶绿素、可溶性糖及可溶性蛋白的含量都有明显的变化趋势,其光合作用受到抑制,植物通过大量增加体内的渗透调节物质来抵抗外界不利环境的影响。青大1号紫花苜蓿及"青牧1号"红豆草对铅、铝离子有一定的耐受性,可以作为土壤铅、铝污染修复植物,在没有受到特别严重的重金属污染的土壤中种植还可以继续发挥其牧草功能。     

三唑磷胁迫对美人蕉生长发育及生理生化的影响

研究了有机磷农药三唑磷对美人蕉生长发育及生理生化的影响,分析了美人蕉修复水体三唑磷污染的可行性.通过水培实验,探讨了不同浓度三唑磷对美人蕉根部超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性、丙二醛、可溶性糖、叶片叶绿素含量、植株生物量、高度和根系发育的影响.结果表明,当三唑磷浓度10 mg.L-1时,美人蕉根部超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、根系发育和株高生长受到抑制,叶片叶绿素含量显著下降;当三唑磷浓度为39 mg.L-1时,植物生物量合成受到抑制.一般三唑磷的环境浓度低于1.0 mg.L-1,美人蕉的生长发育及生理生化特性基本不受影响,为美人蕉修复水体三唑磷污染提供了可能.     

鬼针草对重金属镉的耐受性和抗氧化酶响应特征研究

采用营养液栽培的方式,设置不同浓度Cd(0、20、40、80 mg/L和160 mg/L)胁迫处理,探究不同浓度下鬼针草的生长、耐受能力和抗氧化酶变化特征.结果表明：随Cd胁迫浓度升高,鬼针草生长受抑制加重,株高和生物量显著下降,Cd浓度为20 mg/L时根系耐性系数达最大为0.60,高于该浓度鬼针草生长发育受阻.植株Cd含量随胁迫浓度增加而升高,根部最高含量达1 203.64 mg/kg, Cd1(20 mg/L)处理时Cd富集总量最大,后逐渐减小.抗氧化酶活性(过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)呈现先升后降再升高的趋势,表现出对Cd胁迫的响应过程,其中超氧化物歧化酶活性变化与鬼针草Cd的吸收呈极显著正相关(P<0.01).研究表明鬼针草对Cd有较强吸收能力,适用于有效Cd浓度低于20 mg/L的污染土壤修复.     

外源一氧化氮对铬胁迫下小麦幼苗根系生长和抗氧化能力的影响

研究了在40mg/L Cr6+胁迫下,0.1～1.0mmol/L外源NO供体硝普钠(SNP)处理对小麦幼苗根系生长、氧化损伤、保护酶活性及可溶性糖含量的影响.结果表明,0.2mmol/L SNP处理缓解Cr6+胁迫伤害的效果最好,显著提高了小麦幼苗根系生长,保护酶SOD、POD、CAT活性和可溶性糖含量;显著降低了MDA含量.表明外源NO通过促进Cr6+胁迫下保护酶活性和渗透调节物质的提高,降低MDA水平,缓解Cr6+胁迫对小麦幼苗根系生长的抑制作用,增强植株的耐重金属能力.     

NaCl胁迫对非洲菊幼苗生长与生理特性的影响

为探究切花非洲菊（Gerbera jamesonii）‘柯蒂奶油’和‘安娜’幼苗的耐盐生理作用机制,本试验以非洲菊幼苗为试验材料,利用不同浓度（0、100、125、150、200 mmol/L）的NaCl溶液模拟盐渍土,研究其对非洲菊幼苗生长及生理特性的影响。结果表明：当非洲菊‘柯蒂奶油’和‘安娜’的NaCl浓度分别在≤100 mmol/L和≤125 mmol/L时,低盐胁迫刺激非洲菊幼苗叶片,通过提高超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等保护酶的活性来清除植物体内积累的活性氧（ROS）,保持了细胞质膜的稳定,维持正常的渗透平衡与细胞代谢,促进非洲菊地上、地下部鲜重和叶绿素含量的增加;当非洲菊‘柯蒂奶油’和‘安娜’的NaCl浓度分别在≥125 mmol/L和≥150 mmol/L时,高盐胁迫导致植物体内活性氧过量累积,丙二醛（MDA）含量迅速增加,渗透代谢平衡被打破,致使细胞失水,严重抑制非洲菊幼苗的生长。因此,非洲菊‘柯蒂奶油’幼苗可耐≤100 mmol/L的NaCl胁迫,‘安娜’幼苗可耐 ≤ 125 mmol/L的NaCl胁迫。     

5种浮床植物在水环境恢复治理中的净化差异

选取美人蕉(Canna indica)、芦苇(Phragmites communis Trirn)、水葱(Scirpus validus Vahl)、凤眼莲(Eichhornia crassipe)水芹菜(Oenanthe javanica)5种珠海当地常见植物作为研究对象,构建珠海珠武涌水体富营养化治理生态浮床,对5种植物在富营养化水体中的生长特性,化学需氧量(COD),氨氮(NH3-N)、总氮(TN)、总磷(TP)质量浓度等指标间的差异进行比较研究.结果表明,株高从大至小排序为:水葱、芦苇、美人蕉、水芹菜、凤眼莲;质量增加从大至小排序为:芦苇、美人蕉、凤眼莲、水芹菜、水葱;根毛增长从大至小排序为:芦苇、水葱、水芹菜、美人蕉、凤眼莲.5种植物对水体中的COD、NH3-N、TN、TP的吸收能力差异显著,单位面积COD去除率高低排序为美人蕉、凤眼莲、芦苇、水葱、水芹菜;单位面积NH3-N去除率高低排序为美人蕉、芦苇、凤眼莲、水葱、水芹菜;单位面积氮吸收量大小排序和单位面积磷吸收量大小排序都为美人蕉、凤眼莲、芦苇、水芹菜、水葱.综合实验结果,确定采用美人蕉为主,芦苇为辅,再加上少量水葱、水芹菜作衬托来净化河涌水体.     

Na2CO3对粳稻发芽和幼苗生长的影响

以冕粳147、合系22-2两个粳稻品种为材料,研究Na2CO3胁迫对粳稻发芽和幼苗生长的影响.结果表明,当Na2CO3胁迫浓度≤20mmol/L时,对粳稻种子发芽和幼苗叶片和根系生长有一定促进作用,幼苗叶片中的叶绿素含量略增加;但随着Na2CO3胁迫浓度的增加,粳稻种子萌发和幼苗叶片和根系生长受抑制的程度增强.当Na2CO3胁迫浓度＞60mmol/L时,幼苗叶片的叶绿素含量迅速下降,脯氨酸含量急剧上升.说明,粳稻种子萌发和幼苗生长对Na2CO3的耐受浓度为60mmol/L.     

重金属Cd胁迫对荻和芦苇种子萌发与幼苗生长的影响

以能源禾草荻和芦苇为供试植物,采用培养皿滤纸法,研究不同浓度Cd(0,1,5,10,15,25,50mg·L-1)胁迫对2种植物种子萌发及幼苗生长情况的影响.结果表明:当Cd2+≤25mg·L-1时,荻的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均大于芦苇;当Cd2+浓度为50mg·L-1时,芦苇的发芽率更高.2种幼苗的根长、苗高和鲜重随Cd2+处理浓度的增加呈下降趋势,且对胚根的抑制作用更强,Cd2+浓度为50mg·L-1,胚根被完全抑制;随Cd2+浓度的增大,2种幼苗叶片组织相对电导率持续增大,荻、芦苇幼苗光合色素含量总体呈下降趋势,Cd2+浓度为1mg·L-1时,芦苇幼苗叶绿素含量最高.淀粉酶活性随Cd2+浓度的增加呈先升高后降低趋势,荻和芦苇分别在Cd2+浓度为5mg·L-1和1mg·L-1时达到峰值;蛋白酶和脂肪酶活性在变化上存在一定差异.研究发现,2种植物在萌发和幼苗生长阶段对Cd2+均具有一定耐受能力,且芦苇的耐受能力大于荻,二者均可用于轻度Cd污染土壤的植物修复中.     

铝胁迫对喀西茄叶片的氧化伤害及抗氧化酶活性的影响

以外来草本植物喀西茄（Solanum khasianum）为材料,研究了铝胁迫对其渗透调节物质、膜质过氧化程度和体内保护酶系统的影响特征,并进而探讨了入侵植物对铝胁迫生理耐受特性及耐铝机制。结果表明：低浓度铝处理对喀西茄的各种生理指标无显著影响。高浓度铝胁迫引起喀西茄叶片质膜透性增大、脯氨酸和MDA含量显著增加,可溶性糖含量则先升高后下降、可溶性蛋白先上升后下降。当Al3＋的浓度达到500mg/L以上时,喀西茄体内SOD、CAT、POD酶的活性均显著提高,表明此时植物为避免遭受伤害已做出了适应性反应,启动了自身的保护酶系统。铝胁迫下,外来植物喀西茄能通过体内的生理保护机制来减少所受到的胁迫,表现出较强的耐铝特性。     

水体铜污染对吊兰生长与生理特性的影响

为了探讨观赏植物在重金属污染水体植物修复中的作用,本文选用观赏植物吊兰,研究在水体中,不同Cu浓度胁迫下,吊兰的生长状况与生理特性。结果显示,随着水体中Cu浓度的升高,吊兰生长受到不同程度的抑制,但吊兰对Cu具有较强的耐性,在Cu浓度达到20mg·L~(-1)时,仍能正常生长。吊兰叶片和根中富集的Cu含量随培养液中Cu浓度的增加而增加,与水体Cu浓度呈正相关。该研究结果可以为将吊兰应用于Cu污染水体的修复提供理论支撑。     

抗旱剂对粳稻幼苗生长和一些生理特性的影响

以粳稻合系22-2为材料,研究幼苗期干旱胁迫下喷施乙酰水杨酸和EDTA抗旱剂对幼苗生长和一些生理指标的影响。结果表明,幼苗期干旱胁迫下喷施乙酰水杨酸和EDTA有利于促进粳稻幼苗叶片和根系生长,增加叶片叶绿素和可溶性糖含量,降低脯氨酸含量,提高叶片渗透调节能力和保水能力,显著降低丙二醛含量,减少细胞膜伤害,有利于抗旱保苗。两种抗旱剂中乙酰水杨酸处理对提高粳稻幼苗抗旱能力的效果较EDTA强,浓度均以1g/L较佳。     

高效苯酚降解菌PDB1的筛选及降解特性研究

从一个焦化厂受污染土壤中分离获得一株具有高效降解苯酚能力的不动杆菌属细菌PDB1,以苯酚为唯一碳源和能源对该菌株降酚特性进行研究。结果表明:在初始苯酚浓度低于1 200 mg/L时,该菌株能够在60 h内完全降解苯酚;在更高苯酚浓度下,高浓度苯酚对菌株生长造成明显抑制,菌株降酚能力出现显著下降。对该菌株苯酚降解动力学过程进行模拟,苯酚降解符合基质抑制型的Haldane模型;当初始苯酚浓度低于144.56 mg/L时,苯酚比降解速率随苯酚浓度增大而增大;在苯酚浓度为144.56 mg/L时,得到最大比降解速率,苯酚浓度高于144.56 mg/L时,苯酚比降解速率逐渐下降。该菌株降解苯酚最适温度为25~40℃,p H为7.0~8.0,菌株具有良好的高盐分耐受性,能够耐受5%Na Cl浓度并取得良好降酚效果。     

铁锰胁迫对胭脂草部分逆境生理指标的影响

采用溶液培养法研究了Fe2+、Mn2+胁迫对胭脂草的生长和生理特性的影响.结果表明:胭脂草在Fe2+、Mn2+污染环境中,易受Fe2+毒害,而对Mn2+具有高抗性.Fe2+毒害临界浓度为0.5 mmol.L-1,毒害耐受浓度≤1.25 mmol.L-1;Mn2+毒害临界浓度为4 mmol.L-1,毒害耐受浓度≤8 mmol.L-1.实验结果为景观植物胭脂草用于城市生态环境铁锰污染的植物修复提供依据.     

湿地植物再力花对铬胁迫的生理生化响应

在小型模拟人工湿地实验系统中,用不同浓度梯度(0、5、10、20、40、60 mg/L)的含铬废水对再力花进行污染胁迫,研究铬胁迫下湿地植物再力花的生理生化指标[如丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和根系活力(TTC)等]响应,为其在污染环境中作为水体环境修复植物的可行性提供科学依据。结果表明,随着铬胁迫浓度的增加,沙基质及其再力花体内的铬含量都随着胁迫浓度的增加而增加;叶片中叶绿素a、b及其总量均呈现先增后减,然后再增加的趋势;脯氨酸(Pro)表现为先降低后升高;谷胱甘肽(GSH)、MDA、超氧阴离子自由基、苯丙氨酸解氨酶(PAL)均总体呈现增加趋势;在铬浓度10 mg/L后,SOD和POD含量增加,而TTC和过氧化氢酶(CAT)随铬浓度的增加而降低。综上,再力花能够在铬胁迫下对其生理生化特性作出相应调节,具有较强的适应力和耐污力,可作为人工湿地处理含铬废水的湿地植物之一。     

高氨氮对廖叶眼子菜光合及抗氧化系统的影响

在不同质量浓度氨氮条件下,对廖叶眼子菜(Potamogeton polygonifolius)体内氧化物质含量、抗氧化酶活性和叶绿素荧光变化进行了研究.实验结果显示:高质量浓度氨氮(10mg/L)下廖叶眼子菜的光合作用能力所受影响不大.但是高质量浓度氨氮(5~10mg/L)会提高廖叶眼子菜体内氧化物质含量,植物自身防御机制进而会在一定时间内促使体内抗氧化酶活力及次生物质含量的上升,其中氨氮质量浓度为10mg/L时抗氧化酶及次生物质反应强烈.结果表明氧化能力的上升有助于缓解氨氮诱导的氧化胁迫及增强植物对氨氮的耐受性.总体而言,较高的氨氮浓度会对廖叶眼子菜具有一定的影响,在使用该植物修复水体时需要考虑氨氮的浓度水平及其影响.     

干旱胁迫下壳聚糖对苹果幼苗抗旱性生理指标的影响

以"红富士"苹果幼苗为材料,采用盆栽控水的方法研究了干旱胁迫条件下低分子质量的壳聚糖(Chitosan,CTS)对提高苹果幼苗抗旱性的效应。结果表明,在一定浓度范围内(20、50、100、150、200 mg/L)苹果幼苗的抗旱性效果随壳聚糖浓度的增加而增强。壳聚糖浓度为100 mg/L时苹果苗抗旱性达到最佳,与干旱对照(CK2)相比,质膜透性和MDA分别下降29.89%和75.56%(p<0.05),SOD、CAT活性和可溶性糖含量分别提高79.31%、63.88%和73.85%(p<0.05),壳聚糖浓度再增大其作用效果不再提高。由此可知,在干旱胁迫条件下适宜浓度的壳聚糖可提高苹果幼苗的抗旱性机制可能是能够清除活性氧、保护质膜稳定性、维持或提高SOD和CAT保护酶活性、促进有机渗透调节物质的增加。     

锌对油葵幼苗生长的影响

为了了解锌对油葵幼苗生长的影响,通过无土栽培的方法,用不同浓度的ZnCl2溶液对油葵幼苗进行了胁迫处理,分析了不同处理时期植物的单株平均叶片数、叶面积、平均株高、植株地上部分(茎叶)和地下部分(根系)的平均鲜质量、平均干质量7项生长指标.结果表明:较高浓度的锌处理不同程度的抑制了油葵幼苗的生长.在相同处理时间内,较高浓度的锌处理均使油葵叶片数、叶面积、株高和地上部分和地下部分鲜质量、干质量指标显著下降.锌胁迫时间对油葵幼苗平均单株叶片数、叶面积、植株平均株高均有显著影响,且在一定浓度下,随着ZnCl2处理时间的延长,叶片数、叶面积、株高下降越多,如900 mg/L ZnCl2胁迫处理21 d时植株平均叶片数才显著降低,而2 700 mg/L ZnCl2胁迫处理仅7d其叶片数就显著降低了.2 700 mg/L ZnCl2胁迫处理21 d时,叶片全部脱落.综合分析显示油葵幼苗耐受锌胁迫的临界浓度为900 mg/L,是较耐锌污染的植物.