汞胁迫对茅苍术光合特性及生理指标的影响

【目的】探讨重金属汞(Hg)对茅苍术光合特性及生理指标的影响,明确茅苍术叶片承受汞胁迫的阈值,为茅苍术无公害栽培提供理论参考。【方法】采用盆栽法对茅苍术开展不同浓度(0、10、20和50 mg/kg)的汞胁迫试验,分别在胁迫后0、7、14、21、28和35 d测定茅苍术叶片的光合特性及生理指标。【结果】在不同浓度汞胁迫处理下,随着胁迫时间的延长,茅苍术植株的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间二氧化碳浓度(Ci)整体上呈先增大后减小的变化趋势,至胁迫后期时茅苍术的光合能力明显下降。经不同浓度的汞胁迫处理后,茅苍术叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性变化不明显,而过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量整体上呈先上升后下降的变化趋势,在胁迫后第28 d达最大值;过氧化氢酶(CAT)活性整体上呈上升趋势(50 mg/kg浓度除外);至胁迫后第35 d,均以10 mg/kg浓度处理的POD、SOD和CAT活性最高。茅苍术叶片的MDA含量在不同浓度汞胁迫处理下整体上呈先上升后下降的变化趋势,相对电导率则呈缓慢上升趋势。【结论】当汞胁迫浓度超过10 mg/kg时会抑制茅苍术叶片的光合能力,使其生理功能受到损害。

铅胁迫下茅苍术生理指标、光合参数及生物量的变化

【目的】探究不同铅浓度下茅苍术的耐性差异,为江苏道地产区茅苍术的规范化种植及安全生产提供科学依据。【方法】采取随机区组设计盆栽模拟试验,以蒸馏水为对照(0 mg/kg,CK),采用乙酸铅[(CH3COO)2Pb]配制5个不同的Pb2+浓度(100、300、600、900和1200 mg/kg)处理,分别在胁迫0、7、14、21、28和35 d时随机选取生长较好的功能叶进行标记并测定其叶绿素含量和光合参数;在胁迫0、8、15、22、29和36 d时随机选取未标记且生长较好的功能叶进行生理指标检测;待地上部分枯萎,挖取根茎测其生物量。【结果】不同浓度的铅胁迫下,随胁迫时间的延长,茅苍术的叶绿素含量及净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)均呈先升高后降低的变化趋势,而胞间二氧化碳浓度(Ci)逐渐升高;在整个胁迫过程中,CK及100和300 mg/kg处理的抗氧化酶活性均呈逐渐上升趋势,600～1200 mg/kg处理的抗氧化酶活性则呈先升高后降低。叶片丙二醛(MDA)、脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量及质膜透性随胁迫时间的延长整体上呈上升趋势,至胁迫后36 d均表现为1200 mg/kg>900 mg/kg>600 mg/kg>300 mg/kg>100 mg/kg>CK;随铅胁迫浓度的增大,茅苍术的根茎生物量逐渐降低。【结论】当Pb2+浓度低于300 mg/kg时,茅苍术可通过提高抗氧化酶活性及增加MDA和渗透调节物质含量以缓解胁迫抑制;当Pb2+浓度过高时,则导致植株正常的代谢机制失调,严重抑制植株生长。

镉胁迫对茅苍术生理生化特征的影响

采用盆栽试验,研究不同镉离子浓度(0、1、5、10和50 mg·kg^(-1))胁迫对茅苍术抗氧化酶活性、光合作用、叶绿素含量和叶绿素荧光等参数的影响。结果表明:经过镉胁迫后,茅苍术的过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)均呈先升高再降低的趋势。随镉离子浓度增加,光合作用中净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、细胞间CO_2浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)等参数均在胁迫初期(第7天)时呈先上升再下降的趋势,至胁迫14 d后各处理均低于对照。镉胁迫显著降低叶绿素含量,且最大光化学量子产量(F_v/F_m)、有效光化学量子产量(F_v'/F_m')、光化学淬灭(q_p)和表观光合电子传递速率(ETR)均出现下降趋势,胁迫时间越长,下降趋势越明显,而非光化学淬灭(q_N)则是呈先上升再下降的趋势。表明茅苍术对低浓度(1和5 mg·kg^(-1))镉离子有一定的耐性,而高浓度(50 mg·kg^(-1))镉离子对植株造成伤害,影响其生长发育。

强光胁迫对茅苍术光合荧光参数的影响

以茅苍术种苗为试材,采用模拟光照胁迫土壤盆栽试验的方法,研究了在不同光照条件下(CK 18.26%~36.04%,T151.10%,T280.73%,T3100%)20 d后茅苍术叶片光合荧光参数以及净光合速率的光响应曲线,以期揭示光对茅苍术光合荧光作用的适应机制。结果表明:强光胁迫下净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、实际光化学量子效率(PhiPS2)、光化学淬灭系数(qP)、电子传递效率(ETR)、瞬时水分利用效率(WUE)和光化学量子效率(Fv/Fm)随光照强度的增加均呈先升后降趋势,胞间CO_(2)浓度(Ci)和非光化学淬灭系数(NPQ)则呈相反变化,Pn随PAR的增长到达最高点的关系为T1>T2>CK>T3。综上可知,当光照强度达到100%后茅苍术的光合效率会受到严重抑制。