锌胁迫对长药景天光合特性和保护酶活性的影响

以园林植物长药景天(Hylotelephium spectabile)为研究对象,探讨了不同浓度Zn SO4胁迫对长药景天光合特性和保护酶活性的影响。结果表明:长药景天的质膜相对透性、丙二醛含量、过氧化物酶和过氧化氢酶活性随Zn SO4胁迫强度的增加而升高,净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度和蒸腾速率则降低,叶绿素含量先升高后降低,超氧化物歧化酶活性变化不大。长药景天在抵御锌胁迫的过程中,通过保护酶活性的升高、气孔关闭降低水分流失等方式降低了锌的毒害作用,使其具有很强的抵抗锌胁迫的能力。

桫椤科笔筒树游动精子行为及形态观察

中国桫椤科植物近年出现了以幼苗减少为特征的生殖障碍新趋势,该研究首次观察了桫椤科笔筒树有性生殖关键环节即游动精子的行为及形态,以明确中国桫椤科植物生殖障碍发生的发育环节及其解剖特征。结果表明:(1)笔筒树的游动精子可分为初游期、平稳期、衰亡期。精子开始游动后经1~3s的初游期,即可达到约200r·min^(-1)的自转频率、约130μm·s^(-1)的位移速度;在17~22min的平稳期内,精子自转频率和位移速度基本稳定,对水体质量即颈卵器释放的化学诱导物质较为敏感;衰亡期为5~7min,精子的自转频率、位移速度和敏感性逐渐降低,直至消失。(2)笔筒树的精子为长条状螺旋形,长10~12μm,螺旋2.5~3.5圈,自上而下由顶脊、鞭毛带、鞭毛、精核、细胞质等5部分构成。(3)笔筒树精子的鞭毛带沿精核呈螺旋状分布在精核的前1/3处,着生有鞭毛32~48条,细胞质呈泡状,随精子游动时间的延长而逐渐萎缩,精核不均质。

铅与镉胁迫对桫椤科笔筒树精子行为和形态的影响

中国桫椤科植物部分居群近年来出现了较大面积的病害和幼苗不足等问题,为探究幼苗不足与土壤重金属污染的关系,该研究在观察笔筒树[Sphaeropteris lepifera(Hook.)R.M.Tryon]精子正常行为形态的基础上,首次研究了铅与镉重金属胁迫下笔筒树精子受害的行为和形态变化规律。结果表明:(1)在铅浓度为1.25、5.00mg·kg^-1,镉浓度为0.25、1.00mg·kg^-1的胁迫培养条件下,笔筒树精子的寿命、游动位移速度、自转频率与对照组相比均显著下降。(2)铅离子会影响笔筒树精子的运动能力,镉离子影响精子对雌性物质浓度的辨别能力而使精子迷失方向。(3)重金属胁迫后精子形态和行为出现的变化包括精子伸展受限,鞭毛收缩、脱落,精核畸形、肿胀、降解,精子相互粘连、逆向运动及自溶解体等,且铅与镉胁迫后精子的畸形类型具有差异性。研究证明,轻污染浓度的铅与镉单一胁迫会显著影响笔筒树精子的行为和形态,严重阻断桫椤科植物的有性生殖。

中国产桫椤类配子体在不同基质胁迫下的形态畸变多样性研究

为了明确土壤污染对中国产桫椤科植物的生殖影响,以探讨中国桫椤类乃至其他濒危蕨类濒危的内在原因。该研究以中国产9种桫椤植物为材料,采用各植物原产地地表土壤培养孢子至配子体成熟,全程比较观察配子体畸变类型,统计畸变率;并分别取3个属的代表种笔筒树、大叶黑桫椤和中华桫椤的孢子,以MS培养基为对照,分别用5mg·kg^-1Pb^2+和1mg·kg^-1Cd^2+单因素胁迫培养配子体,比较观察各组的配子体形态畸变类型,统计畸变率。结果表明:(1)中国产桫椤类9种植物配子体培养过程中共出现17种形态畸变类型,其中4种为分化畸变,7种为假根畸变,4种为细胞畸变,2种为性器畸变。(2)不同培养基——对照组(MS培养基)、原产地土壤、Cd^2+胁迫、Pb^2+胁迫对中国产桫椤科9种植物配子体的平均畸变比例分别是2.28%、12.61%、31.58%和33.58%。(3)9种桫椤的配子体畸变类型及其畸变率均与培养基的胁迫程度呈正相关关系,其配子体发育都受到了产地土壤污染的严重伤害。(4)3种桫椤属植物配子体对土壤环境胁迫的耐受力强弱为黑桫椤属>白桫椤属>桫椤属。(5)桫椤科配子体的形态畸变多样性与胁迫条件之间具有稳定的对应关系。