镉胁迫对节杆菌(Arthrobacter sp．)和芽孢杆菌(Bacillussp．)生理生化特性的影响

将节杆菌和芽孢杆菌分别暴露于不同质量比的镉溶液中,进行不同暴露时间的急性毒性试验。结果表明,20 mg/kg的Cd(II)处理会使节杆菌中还原型谷胱甘肽(GSH)质量浓度显著降低,细胞膜脂质过氧化产物——硫代巴比妥酸活性物质(TBARS)浓度显著升高;0.2mg/kg的Cd(II)处理会使芽孢杆菌中GSH质量浓度、过氧化氢酶(CAT)活性显著降低。节杆菌的可溶性蛋白、可溶性糖质量浓度随暴露时间延长而减少,GSH质量浓度、CAT和超氧化物歧化酶(SOD)活性随暴露时间延长而增加,TBARS浓度呈先减后增的变化趋势;芽孢杆菌的可溶性蛋白质量浓度、CAT活性和TBARS浓度呈先增后减的变化趋势,可溶性糖、GSH质量浓度和SOD活性呈先减后增的变化趋势。镉处理对节杆菌和芽孢杆菌具有一定的胁迫作用,两种菌通过启动不同的抗性系统来抵抗外界胁迫。

东北三大硬阔叶片叶绿素荧光特性对镉胁迫的响应

以东北三大硬阔水曲柳(Fraxinus mandshurica Rupr.)、黄波椤(Phellodendron amurense Rupr.)和胡桃楸(Juglans mandshurica Maxim.)为试验材料,采用快相叶绿素荧光技术研究了其叶片光系统Ⅱ(PSⅡ)对镉胁迫的快速响应。结果表明:随着镉浓度的升高,3种乔木树种叶片的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在光化学活性(Fv/Fo)、单电子传递体(QA)被完全还原所需要的能量(Sm)、活性反应中心的开放程度(Ψo)、原初光化学反应的最大量子产额(φPo)、吸收光能用于失去一个电子的QA(Q-A)以后的电子传递的能量比例(φEo)、单位反应中心捕获的用于电子传递的能量(ETo/RC)逐渐降低,力学曲线上2 ms时的相对可变荧光(VJ)、荧光上升的初始斜率(Mo)、非光化学猝灭的最大量子产额(φDo)、单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)和单位反应中心耗散掉的能量(DIo/RC)逐渐升高,表明镉胁迫抑制了PSⅡ受体侧Q-A向双电子传递体(QB)的电子传递,PSⅡ电子传递链受体侧QB位点和质醌库(PQ库)容量减少,叶片捕获光能的能力下降,热耗散的比例增加,Q-A之后的电子传递能量比例减少,从而降低了3种乔木树种叶片的光合性能。TRo/RC呈现出先升高后降低的趋势,表明镉胁迫程度较小时剩余的有活性的反应中心的耗能效率提高,而当镉浓度超过一定限度,这种通过反应中心失活的被动保护机制逐渐失去作用。但不同树种在重金属胁迫下具有不同的耐受性和适应机制,其中黄波椤和胡桃楸叶片的各叶绿素荧光参数在镉胁迫下变化趋势接近,且变化幅度较小,PSⅡ反应中心对镉胁迫具有较高的耐受性。水曲柳叶片的各叶绿素荧光参数在低浓度时变化不明显,当浓度大于0.8 mmol.L-1时,各项指标剧烈变化,叶片发生光抑制,说明其PSⅡ功能对镉胁迫的耐受性最弱。