干旱胁迫对不同倍性小麦和八倍体小黑麦苗期光合能力与抗氧化系统的影响

为了解小麦进化过程中不同基因组及染色体倍数对小麦抗旱能力的影响,以二倍体、四倍体、六倍体小麦和八倍体小黑麦为材料,研究了聚乙二醇(PEG-6000)胁迫1d和3d后不同倍性小麦和小黑麦叶绿素荧光、气体交换参数、活性氧含量以及抗氧化酶活性的变化。结果表明,干旱胁迫3d后不同倍性小麦和八倍体小黑麦的相对水含量和叶绿素含量显著减少,气孔导度、蒸腾速率、光系统II最大光化学效率(Fv/Fm)以及光系统II实际量子产量(ΦPSII)降低,而非光化学淬灭(NPQ)、活性氧和丙二醛(MDA)含量显著上升,其中二倍体小麦变化最明显。干旱胁迫下,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈现不同变化,SOD和POD活性先增后降,CAT活性降低,而APX活性增加,其中六倍体小麦抗氧化酶活性增加最显著。

干旱胁迫下外源褪黑素对小麦生长和光系统活性的影响

为了从光系统活性探讨褪黑素对干旱胁迫下小麦生长的调节作用,通过石英砂盆栽试验,设置对照(CK)、5μmol·L^(-1)褪黑素处理、25μmol·L^(-1)褪黑素处理、100μmol·L^(-1)褪黑素处理、干旱胁迫处理、5μmol·L^(-1)褪黑素+干旱胁迫处理、25μmol·L^(-1)褪黑素+干旱胁迫处理及100μmol·L^(-1)褪黑素+干旱胁迫处理,分析了根施褪黑素对干旱胁迫下小麦叶片生理和光合作用的影响。结果表明,干旱胁迫显著降低了小麦叶片的相对含水量、地上部生物量及光合效率,抑制了植株的生长,而干旱胁迫下25μmol·L^(-1)褪黑素处理最为显著地增加了小麦叶片相对含水量、地上部生物量及叶绿素含量,并显著提高了小麦叶片的净光合速率、气孔导度、光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光、PSⅡ最大光化学效率、远红光适应下的最大P_(700)改变量、光系统I(PSⅠ)的实际光能转换效率及PSⅠ供体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量。相反,CO_(2)浓度和PSⅠ受体侧限制引起的非光化学能量耗散的量子产量下降。蛋白免疫杂交分析表明,外源褪黑素处理可显著减少干旱胁迫下Lhca2蛋白含量的下降。由此表明,干旱胁迫下褪黑素可通过改变叶片的水分状况和提高叶片的光合能力来减轻干旱胁迫对小麦植株生长的抑制作用。

藓袋法解析重大事件对西昌大气重金属的影响

为了解西昌市大气重金属的污染状况,该研究于2019年4月-2020年4月分季节采用鳞叶藓(Taxiphyllum taxirameum)藓袋法对西昌市大气重金属污染进行了跟踪监测。在2020年1月15日-4月15日春季监测期中发生了COVID-19疫情和西昌"3.30"特大森林火灾等重大突发事件,对西昌市的大气生态环境产生了影响。通过对事件发生前后的藓袋中Al、Cr、Fe、Cu、Ni、Pb、Mn、Hg、Zn、V、As、Ba等12种重金属含量分析,结合西昌市大气监测数据、气象数据等,解析了森林火灾和COVID-19疫情对西昌市大气重金属污染的影响。结果表明,春季(2020年1月15日-4月15日)12种重金属的总富集量(12.85±1.57) mg/g显著高于其他3个季节(p<0.01),但其他3个季节富集总量不存在显著性差异(p>0.05),可见春季监测期富集量的大幅上升可能是受重大突发事件的影响。通过疫情前后空气变化比较,COVID-19疫情影响使西昌市机动车活动水平和排放量下降,旅游业相关区域大气Pb污染量下降。同时不平衡的污染物排放量下降引起了城区的大气氧化性显著上升,促进了二次颗粒物的生成,周边工业源的颗粒物传输进入城区,使工业区下风向的城市边缘区域的藓袋Hg富集量大幅上升。该研究表明藓袋法是一种有效的大气重金属污染生物监测方法,能够反映出对空气质量影响的重大事件的效应。