铅锌矿渣对蓖麻生长、重金属累积及其对矿质元素吸收的影响

采用盆栽试验,研究了不同铅锌尾矿渣掺比基质对湘蓖1号的生长发育、重金属的累积和迁移特性及对矿质元素吸收的影响。结果表明:一定比例的铅锌尾矿渣基质可促进蓖麻对N、P、Mg的吸收积累;尾矿中Pb、Zn对矿质元素K、Ca吸收的交互作用大于N、P和Mg,尾矿比例增加可极大的促进蓖麻对Ca、K的吸收,植株不同器官对Ca、K的吸收迁移特点均显示出相似的规律;基质中重金属的含量是影响蓖麻各部分重金属含量的主要因素之一,生殖生长阶段,4种重金属在蓖麻体内的积累能力为Zn>Pb>Cu>Cd,不同器官中的含量迁移分配规律为根>茎>叶>果。蓖麻不属于超累积植物,但对铅锌的耐性较强,生长速度快,生物量大,可作为铅锌污染土壤修复的油料植物。

油料植物光皮树SSR-PCR反应体系优化及引物筛选

建立稳定可靠的SSR-PCR反应体系、筛选具有多态性SSR引物,是木本油料植物光皮树分子标记辅助育种与良种选育的重要基础研究。为给SSR标记技术在光皮树遗传图谱构建、亲缘关系鉴定及分子育种等方面的应用研究奠定基础,利用"Cf-05"正反向引物,采用L16(45)正交试验设计和单因素试验相结合的研究方法,对影响光皮树SSR-PCR反应体系的主要因素(模板DNA、引物、d NTPs、Mg^(2+)、Taq聚合酶浓度及退火温度)进行了试验分析。试验结果表明,光皮树SSR-PCR总体积为15μL的最佳反应体系为:模板DNA用量37.5 ng,正反向引物浓度均为0.6μmol·L^(-1),d NTPs浓度为0.3 mmol·L^(-1),Mg^(2+)的浓度为1.5 mmol·L^(-1),Taq聚合酶用量为1.5 U,最佳退火温度为50℃。运用优化了的光皮树SSR-PCR反应体系,可从71对引物中筛选获得11对能适用于光皮树的SSR引物。研究结果表明,试验所建立的反应体系可进一步用于光皮树SSR遗传多样性分析、遗传图谱构建和分子标记辅助育种等方面的研究中。

铅锌胁迫对蓖麻种子萌发与根系形态的影响

采用盆栽试验,研究了不同浓度Pb^(2+)、Zn^(2+)胁迫对蓖麻种子萌发与根系形态发育的影响。结果表明:单一和复合Pb^(2+)、Zn^(2+)胁迫对蓖麻的种子萌发和根系形态指标都产生了不同的影响。单一Pb^(2+)浓度≤400 mg/kg时能促进蓖麻种子萌发及根系和幼苗的生长;单一Pb^(2+)浓度为600 mg/kg时,根系生长受到明显的抑制作用,较对照组的主根长、根表面积分别下降了87.7%、47.7%;单一Zn^(2+)浓度≥400 mg/kg时,主根长、根表面积比单一Pb^(2+)胁迫下降更明显,且抑制作用随着Zn^(2+)浓度的增加而增加。复合胁迫基质中,Zn^(2+)对植物根系发育与生长的抑制作用大于Pb^(2+),但Pb^(2+)能在一定程度上缓解高浓度Zn^(2+)对植物的抑制作用。

铅锌尾矿渣对蓖麻光合特性及抗氧化酶系统的影响

采用盆栽试验,研究了不同铅锌尾矿渣掺比基质对蓖麻光合特性、活性氧清除系统、叶绿素含量以及叶绿体超微结构的影响。结果表明:随着尾矿渣比例的增加,植株叶片中叶绿素含量、光合参数、SOD、POD及CAT活性呈先升后降的趋势,尤其在A组(100%矿渣)基质中,植株的各项生理生化指标均下降明显;而D组(80%矿渣+20%黄土)植株叶绿素a、b及总量、POD、SOD活性显著升高(P<0.05),较对照组G(50%黄土+50%泥炭土)分别提高了27%、33%、29%、98%和580%;电镜观测叶绿体超微结构发现,A组(100%矿渣)叶片叶绿体超微结构的损伤程度最深,片层系统解体,淀粉颗粒数量少,嗜锇颗粒增大、增多;当尾矿渣比例为80%时,叶绿体的基粒片层出现膨松,但仍具备光合能力,维持其个体生长;当尾矿渣比例低于60%时,叶绿体被膜、内部基粒及类囊体结构与对照相比无明显变化,且对光合特性及抗氧化酶系统具有一定的促进作用;说明蓖麻对Pb、Zn污染有一定的耐受性,具备修复铅锌污染土壤的潜力。