铅胁迫对垂柳生长和光合生理特性的影响

为了探究铅胁迫下垂柳在生长和光合生理方面做出的响应,对垂柳枝条进行水培,施加不同浓度的Pb(NO3)2溶液(1、10、50和100μmol/L)处理28 d后,测量垂柳的株高、根长、光合色素含量以及叶绿素荧光参数等指标.结果发现,与对照组相比,1μmol/L的Pb(NO3)2溶液处理下,垂柳的株高和根长、光合色素含量、叶绿素荧光参数中的初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ光化学能量转化的有效量子产量(Y(Ⅱ))、光化学淬灭系数(qP)均显著增加,非光化学淬灭系数(qN或NPQ)下降;10、50和100μmol/L的Pb(NO3)2溶液处理下,垂柳的生长指标、光合色素含量、叶绿素荧光参数的变化趋势则与之相反,且随着溶液浓度的增加,上述指标增加或降低的程度增大.与地上部分相比,垂柳根部生长受铅胁迫的抑制程度更大.总的来看,低浓度的铅胁迫会在一定程度上促进垂柳植株生长、光合色素生成以及光合作用,高浓度的铅胁迫则对垂柳生长和光合作用具有显著抑制作用.

外源Ca对Cd胁迫下旱柳Cd吸收、亚细胞分布和化学形态的影响

为了探究外源Ca对植物抗Cd胁迫能力的影响,以旱柳(Salix matsudana L.)为实验材料,利用水培方式进行培养,测定不同处理组(50 mmol/L Ca、50μmol/L Cd、50 mmol/L Ca+50μmol/L Cd)中旱柳培养7、14、21、28 d后的Cd、Fe、Mn的含量,同时检测了培养7 d和28 d后的旱柳根、叶不同亚细胞组分和不同化学形态的Cd含量.结果表明:①旱柳各器官均富集了不同含量的Cd,且随着Cd处理时间的延长各器官内Cd含量逐渐增加,Cd主要积累在根部,添加外源Ca可以降低各器官Cd的含量;②Cd促进了旱柳对Fe的吸收但抑制了旱柳对Mn的吸收,而外源Ca的添加促进了旱柳体内Fe的积累,缓解了Cd对植物吸收Mn元素的抑制作用;③旱柳根系中Cd含量排序为细胞壁﹥可溶性组分﹥细胞器,叶片中则为可溶性组分﹥细胞壁﹥细胞器;④添加外源Ca后,旱柳根和叶各亚细胞组分的Cd含量均显著降低(P<0.05),且可溶性组分Cd的比例有所增加,而细胞壁组分和细胞器组分中Cd的比例有所下降;⑤在旱柳中不同化学形态Cd的含量表现为CdNaCl>CdHAC>CdHCl>CdW>CdE>CdR,添加外源Ca后,各化学形态Cd含量均显著降低(P<0.05),NaCl提取态Cd所占比例增加,而醋酸和盐酸提取态Cd所占比例降低.

外源Ca对旱柳Cd毒害的缓解作用

为了探究Cd胁迫对旱柳的毒害以及外源Ca的缓解作用,以一年生旱柳枝条为水培材料,设置对照组、Ca处理组(Ca^2+浓度为5 mmol/L)、Cd处理组(Cd^2+浓度为50μmol/L)和Ca^+Cd处理组(Ca^2+和Cd^2+浓度分别为5μmol/L和50 mmol/L)4个处理组,研究Cd胁迫环境中的旱柳在添加了外源Ca后光合色素含量、光合生理、保护酶系统和丙二醛含量等的变化.结果表明:①Cd胁迫作用下,旱柳叶片的光合色素含量明显减少,在添加外源Ca后光合色素含量显著增加;②Cd处理会降低旱柳光合作用参数进而影响旱柳的光合作用进程,而Ca^+Cd处理组中各项光合作用参数有明显恢复;③Cd处理会诱导保护酶活性的升高并增加MDA含量,外源Ca的添加则会降低保护酶活性和MDA的含量.因此认为,外源Ca的添加可以有效缓解Cd胁迫对旱柳的毒害作用.

Ca对Cd胁迫下旱柳无性系抗氧化酶活性影响的研究

以生长快、易繁殖的旱柳(Salix matsudana Koidz)为实验材料进行水培,分别设置对照组、5mmol/L Ca组、50μmol/L Cd组、5mmol/L Ca+50μmol/L Cd组,培养28天后测定各组旱柳叶片和根系的抗氧化酶活性,以了解Cd胁迫下外源Ca对旱柳无性系植株抗氧化酶活性的影响。实验结果显示:(1)处理28天后,旱柳叶中SOD活性为50μmol/L Cd组>5mmol/L Ca+50μmol/L Cd组>5mmol/L Ca组>对照组,根中为对照组>5mmol/L Ca组>5mmol/L Ca+50μmol/L Cd组>50μmol/L Cd组;旱柳根和叶POD的活性均表现为:50μmol/L Cd组>5mmol/L Ca+50μmol/L Cd组>5mmol/L Ca组>对照组;旱柳根和叶CAT的活性均为对照组>5mmol/L Ca组>5mmol/L Ca+50μmol/L Cd组>50μmol/L Cd组。(2)5mmol/L Ca+50μmol/L Cd组由于Ca的添加,与50μmol/L Cd组相比,旱柳SOD和POD的活性降低,CAT的活性升高,证明外源Ca能缓解Cd对旱柳的胁迫作用。