汞胁迫对小麦种子萌发、幼苗生长及生理生化特性的影响

利用水培试验方法研究了Hg对小麦种子萌发、幼苗生长及生理生化特性的影响。结果表明,随Hg浓度的增加,Hg对小麦种子萌发、芽和根的伸长的抑制作用加强。高浓度的Hg胁迫下,幼苗叶片内的叶绿素含量、根系活力显著下降,丙二醛和游离脯氨酸含量大量增加,说明膜脂过氧化作用加强;随胁迫强度增加,POD和CAT活性呈现先上升后下降的趋势;叶片净光合速率和单株生物量显著降低,特别是在50.0μmol.L-1Hg2+浓度下,植株生长受到极大抑制。相关分析表明,净光合速率与叶绿素含量、干物质积累显著正相关。

汞胁迫对水稻生长及幼苗生理生化的影响

通过水培试验,研究汞胁迫下水稻的生长指标包括株高、分蘖和根冠比的变化以及生理生化指标包括叶绿素含量、游离脯氨酸含量及SOD、POD、CAT保护酶活性的变化。结果表明,低浓度汞处理对水稻株高、穗重有促进作用,高浓度处理则显著降低株高和穗重;低浓度汞处理对水稻分蘖影响不明显,而10mg·L-1Hg2+显著降低分蘖数,且无效蘖、小、弱分蘖增多。汞胁迫下根冠比增加,汞对茎叶的抑制作用大于对根的影响。汞胁迫下CAT、POD活性总体上变化不明显,但均在10mg·L-1Hg2+时达到较高值。汞胁迫对叶片相对含水量及脯氨酸含量的影响不显著。不同浓度处理的叶绿素b、类胡萝卜素的含量与对照相比均不显著。而叶绿素a和叶绿素a+b在低浓度处理时其含量均高于对照,高浓度对叶绿素a起到抑制作用。

锌对汞胁迫下小麦种子萌发的影响

通过溶液培养研究了不同浓度锌（Zn）对汞（Hg）胁迫下小麦种子萌发率、芽长、根长以及萌发过程中α淀粉酶、蛋白酶、过氧化氢酶活性的影响。结果表明,单独Hg（15mg·L-1）胁迫下,小麦种子萌发率降低,根长与芽长受到抑制,α淀粉酶与过氧化氢酶活性降低,蛋白酶活性升高。加入10~100mg·L-1Zn后,种子萌发率未表现出明显变化,根长、芽长及α淀粉酶受抑制情况缓解,缓解程度随Zn浓度升高而下降,表明Zn可在一定程度上缓解Hg对小麦种子的毒害,但须在一定浓度范围内;10mg·L-1Zn减弱了Hg单独胁迫对小麦种子蛋白酶活性的促进作用,使其恢复至接近对照水平,20~100mg·L-1Zn则表现出对蛋白酶的抑制作用,使其活性低于对照水平,并且随Zn浓度升高呈下降趋势。Zn的加入对Hg单独胁迫下活性降低的过氧化氢酶未表现出缓解抑制的作用,反而进一步抑制了酶的活性,并且随着Zn浓度升高,抑制作用逐渐加强。因此,Zn的加入可在总体上缓解Hg胁迫对小麦种子萌发的影响,最适Zn浓度为10mg·L-1,但这种缓解作用只表现在部分方面。

汞胁迫下La(NO_3)_3对小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

通过营养液培养实验 ,研究了小麦幼苗在遭受汞胁迫后 ,镧对地上部及根系的生长和抗氧化酶活性及脂质过氧化产物MDA含量的影响。试验表明 :小麦幼苗遭受汞胁迫的初期 ,镧对提高超氧化物歧化酶 (SOD)、过氧化氢酶 (CAT)的活性和降低的含量有一定的正效应 ;但随胁迫程度的加重和胁迫时间的延长 ,镧与汞发生协同作用 ,不仅不能缓解汞对小麦幼苗的毒害 。

汞胁迫对小麦幼苗抗氧化酶活性的影响

通过营养液培养实验,研究了小麦幼苗在遭受汞胁迫后,地上部及根系抗氧化酶活性的变化．试验表明:小麦幼苗受到汞胁迫后,地上部及根系的超氧化物歧化酶(ＳＯＤ)的活性均显著增加,过氧化氢酶(ＣＡＴ) 的活性也比对照有所增强,但不如ＳＯＤ酶变化迅速,表明ＳＯＤ酶活性是小麦幼苗遭受汞胁迫时比较敏感的生物标记物．但是,小麦幼苗地上部及根系的丙二醛(ＭＤＡ) 含量仍均比对照显著升高,表明小麦幼苗的膜系统受到了一定程度的破坏．试验同时还反映出,汞胁迫对小麦幼苗根系的影响强于对地上部的影响．

镧对汞胁迫下豌豆(Pisum sativumL)幼苗生长及汞积累的影响

以培养 5d的豌豆 (PisumsativumL)幼苗为实验材料 ,研究了 10和 5 0mg·L- 1 的Hg胁迫下不同浓度La对豌豆幼苗生长的生理效应 ,测定并分析了La对Hg胁迫下豌豆幼苗根和叶细胞中Hg吸收及积累的影响。结果表明 ,合适浓度 (≤ 0 .0 10mg·L- 1 La)的La能在一定程度上缓解Hg胁迫所导致的叶绿体叶绿素和可溶性蛋白含量、光合速率和叶绿体Mg2 + ATPase、光合膜电子传递链活性及PSII活性的降低 ,减轻Hg胁迫对光合膜室温下吸收光谱和荧光光谱的影响 ;能有效增强或保护Hg胁迫下叶片细胞总抗氧化能力 ,降低细胞内Hg胁迫诱导超氧阴离子(·O2 - )产生的速率和膜脂过氧化产物 (MDA)的积累 ,延缓膜透性的增加。La对 10mg·L- 1 Hg胁迫的缓解能力较强 ,而对 5 0mg·L- 1 Hg的缓解效果较弱。最佳作用浓度为 0 .0 10mg·L- 1 。该浓度的La能有效的减少细胞对Hg的吸收和积累 ,特别是增加根细胞壁对Hg的束缚效应。超过一定浓度范围的La(≥ 0 .0 3 0mg·L- 1 )则加剧Hg的毒害作用。

硒对汞胁迫小麦幼苗生理特性的影响

通过沙基培养研究不同ρ（Se）对Hg胁迫下小麦（Triticum aestivum L.）幼苗苗高、叶绿素相对含量（SPDA）、丙二醛（MDA）含量及抗氧化酶活性等的变化,探讨外加Se对Hg胁迫下小麦幼苗生理活性的影响。结果表明：单独ρ（Hg）=2.5 mg.L-1处理下,小麦幼苗叶绿素含量降低,SOD与CAT活性受到抑制降低,丙二醛（MDA）含量升高。ρ（Se）=5 mg.L-1和ρ（Hg）=2.5 mg.L-1共同处理下,叶绿素含量比Hg单独处理升高了7.6%,比对照升高了3.5%,MDA含量降低了38.8%,低于对照20.0%;外加ρ（Se）高于10 mg.L-1的处理中,叶绿素含量逐渐降低,MDA则呈升高趋势。ρ（Hg）=2.5 mg.L-1胁迫下低ρ（Se）=5~10 mg.L-1促进了SOD与CAT活性,其活性随Se质量浓度升高逐渐增强;ρ（Se）=10 mg.L-1和ρ（Hg）=2.5 mg.L-1共同处理下,两种酶活性比Hg单独处理分别升高了21.8%与32.8%,高ρ（Se）=15~20 mg.L-1处理下,两种酶活性则呈下降趋势。这些结果表明,不同ρ（Se）对Hg胁迫下小麦幼苗各生理指标具有显著影响,Se一定程度上缓解了Hg对小麦幼苗的毒害。

汞胁迫对辣椒种子萌发和幼苗生长的影响

[目的]为研究Hg2+对植物的毒害机理提供理论依据。[方法]用不同浓度(0、0.5、1.0、5.0、10.0、25.0、50.0μmol/L)氯化汞溶液分别对辣椒种子进行浸种处理,通过种子发芽试验和生长试验,研究Hg2+胁迫对辣椒种子的发芽率、胚轴和胚根长度及幼苗中叶绿素、丙二醛和游离脯氨酸的含量以及过氧化物酶活性(POD)的影响。[结果]随Hg2+浓度的增加,Hg2+对辣椒种子萌发、胚轴和胚根生长的抑制作用增强,幼苗叶片内的叶绿素含量降低,丙二醛和游离脯氨酸的含量明显增加,POD活性呈先上升后下降的趋势,POD活性在Hg2+浓度为25.0μmol/L时最高。[结论]经5.0μmol/L氯化汞溶液浸种后,辣椒种子的萌发及其胚根、胚轴生长受到抑制。高浓度Hg2+胁迫下,叶绿素含量降低直接影响了叶片的光合作用,会降低植物株高和生物量,甚至导致死亡。

镧对汞胁迫下矢竹叶片生理反应的调节

为了研究稀土镧对汞胁迫下林木叶片伤害的缓解效应,以矢竹为材料,采用离体处理方法,对不同浓度汞胁迫及一定浓度外源镧稀土处理条件下矢竹叶片部分生理生化指标进行测定。试验表明:0.25mg.L-1镧稀土处理可以显著抑制低浓度(10mg.L-1)汞胁迫下叶片细胞质膜透性的增加,蛋白质、叶绿素含量的下降,有效缓解叶片在胁迫下的伤害;中等浓度(50mg.L-1)汞胁迫下,镧的调节作用不明显,而高浓度(200mg.L-1)汞胁迫下镧处理则起反作用,镧与汞产生协同效应。镧对汞胁迫伤害的缓解效应除了维持质膜、大分子物质结构以及保护酶(SOD、POD)系统活性的稳定外,还可能与多胺代谢变化有关,镧能显著促进10mg.L-1汞胁迫下叶片内源腐胺(Put)、亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量的增加,并与SOD活性的变化呈正相关,而与POD活性变化呈负相关。多胺含量的升高可能是镧稀土缓解汞胁迫伤害作用的方式之一,对缓解汞胁迫下叶片伤害具有积极作用。

镧对汞胁迫下豌豆幼苗光合能力的影响

以培养5d的豌豆(PisumsativumL )幼苗为实验材料,研究不同浓度La对10mg·L-1和50mg·L-1Hg胁迫下的生理效应。结果表明,适量的La能在一定程度上缓解Hg胁迫所导致的叶绿素、可溶性蛋白含量、光合速率、叶绿体Mg2+ ATPase、光合膜电子传递链活性及PSII活性的降低,减轻Hg胁迫对光合膜室温下吸收光谱和荧光光谱的影响;能有效增强或保护Hg胁迫下叶片细胞总抗氧化能力,降低细胞内Hg胁迫诱导超氧阴离子(O2-·)产生的速率和膜脂过氧化产物(MDA)的积累,延缓膜透性的增加。La对10mg·L-1Hg胁迫的缓解能力较强,而对50mg·L-1Hg的缓解效果较弱。最佳作用浓度为0 010mg·L-1。该浓度的La能有效减少细胞对Hg的吸收和积累,有效防护Hg胁迫对叶绿体光合能力的损伤。超过一定浓度范围的La则加剧Hg的毒害。

一氧化氮对汞胁迫下小麦种子萌发及抗氧化代谢的影响

[目的]研究一氧化氮(NO)促进汞胁迫下小麦种子的萌发及其对萌发过程中氧化胁迫的缓解效应。[方法]采用不同浓度的HgCl2模拟重金属汞胁迫梯度处理小麦种子,以小麦种子发芽率达到对照的50%时,为汞胁迫对小麦种子萌发的半抑制浓度;以硝普钠(SNP)作为NO的供体,预处理小麦种子12 h后,置于半抑制浓度的汞胁迫条件下,研究小麦种子的发芽状况,探查种子中淀粉酶和蛋白水解酶的活性变化,以及过氧化氢酶(CAT)活性、脯氨酸和丙二醛(MDA)含量3个抗氧化指标的变化。[结果]NO供体SNP能显著促进汞胁迫下小麦种子的萌发,经SNP预处理的小麦种子中淀粉酶和蛋白水解酶的活性明显高于对照;SNP预处理能明显促进汞胁迫下小麦种子中CAT活性的上升,上调脯氨酸的水平,降低脂质过氧化产物MDA的含量。[结论]NO供体SNP能促进小麦种子萌发与幼苗的生长,并提高小麦种子的抗氧化能力。

表油菜素内酯对汞胁迫下小麦幼苗抗氧化系统的影响

为探讨表油菜素内酯(EBR)对小麦幼苗汞胁迫的调控作用,采用营养液水培法,研究汞胁迫下叶面喷施24-表油菜素内酯对小麦幼苗生长、叶片MDA及H2O2含量、质膜透性、抗氧化酶活性、抗氧化物质含量的影响。结果表明,50 mg·L-1汞处理小麦幼苗后,小麦幼苗的株高和干重显著降低,叶片的MDA、H2O2含量和质膜透性增加,SOD、POD和CAT活性下降,As A、GSH含量降低。与单独汞胁迫相比,叶面喷施一定浓度EBR促进了小麦幼苗的生长,降低了小麦幼苗叶片的MDA和H2O2含量,减小了质膜透性,提高了SOD、POD和CAT活性,增加了抗氧化物质As A、GSH含量,提高了As A/DHA、GSH/GSSG的比值,以EBR浓度0.01 mg·L-1为宜。综上,外源EBR可缓解汞胁迫对小麦幼苗的伤害,其机制可能与EBR能提高抗氧化酶活性及抗氧化物质含量、降低MDA和H2O2含量有关。本研究结果为降低汞污染土壤对作物生长的毒害作用提供了依据。

龙须菜对重金属汞胁迫的生理响应

研究了大型海藻龙须菜(Gracilaria lemaneiformis)对不同浓度重金属汞(0、0.02、0.04、0.10、0.20和0.40 mg/L)胁迫的生理响应。结果表明:当Hg^(2+)浓度≥0.02 mg/L时,龙须菜藻体的相对生长速率显著下降,并且当Hg^(2+)浓度达到0.20和0.40 mg/L时,龙须菜出现负增长。随着Hg^(2+)浓度的升高,龙须菜藻体的最大光化学量子产量、最大净光合速率和表观光合效率逐渐下降,叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量则呈先升高后下降的趋势,且当Hg^(2+)浓度≥0.10 mg/L时,叶绿素a、类胡萝卜素和藻胆蛋白含量显著下降。说明龙须菜在受Hg^(2+)胁迫的环境中耐受性较差,且Hg^(2+)对龙须菜的毒害作用较大,当Hg^(2+)浓度≥0.02 mg/L时,龙须菜藻体的生理活动就会受到显著抑制。

锌对汞胁迫下豌豆幼苗生长发育效应的影响

[目的]研究锌对汞胁迫下豌豆幼苗的解毒效应。[方法]以豌豆为材料,研究了不同浓度的HgNO3和ZnSO4的混合溶液对豌豆种子发芽率、幼苗根长与茎长的影响。[结果]随着汞浓度的增加,豌豆幼苗生长呈现先促进后抑制的趋势。汞浓度为150 mg/L时,萌发率、根长和芽长均降为最低,分别比对照降低了31.70%、2.23和0.18 cm。当加入锌浓度≤50 mg/L时,各处理组豌豆的生长均好于未加锌;但当锌浓度≥100 mg/L时,各处理组豌豆种子的生长均低于未加锌。锌浓度≤100 mg/L时,各处理组的分裂期细胞数均大于对照。当锌浓度为20 mg/L时,细胞畸变率最低(0.57%);锌浓度为10 mg/L、汞浓度为10 mg/L时,叶绿素含量最多。汞浓度为10mg/L时,POD灰度值最大,是对照的207.86%。[结论]锌的最佳解毒浓度为10 mg/L。

汞胁迫对蜈蚣草生理特性的影响

[目的]探讨蜈蚣草对汞的耐性及耐汞机理,为进一步研究汞砷复合污染的治理奠定理论依据。[方法]对汞胁迫条件下,蜈蚣草生长过程中生物量、叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸含量及POD活性等进行了研究。[结果]汞浓度增加抑制蜈蚣草生长,降低叶绿素含量,大幅度提高丙二醛(MDA)和游离脯氨酸含量,但POD和SOD活性均呈先上升后下降的趋势。[结论]蜈蚣草对汞有一定的耐性,但随汞浓度的增加,蜈蚣草生长受到一定程度的影响,直至产生毒害。

汞胁迫对芝麻种子萌发及幼苗生长的影响

采用培养皿滤纸发芽法,研究了汞胁迫对芝麻种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明:汞胁迫抑制了芝麻幼苗胚根的生长和单株鲜重的增加。当Hg 2+浓度小于0.1 mmol·L-1时,芝麻种子萌发后均可生长为正常幼苗,发芽势提高,幼苗胚轴长度增加;当浓度大于0.1 mmol·L-1时,Hg 2+对芝麻种子萌发成苗表现出明显的毒害作用,即种子露白后停止生长,正常幼苗数量减少,畸形幼苗数量增加,发芽率和发芽势下降,幼苗胚轴长度降低,且该作用随着Hg 2+浓度增加不断增强,直至完全抑制芝麻种子萌发成苗。

汞胁迫对大豆种子萌发及幼苗生长和生理特性的影响

为了探明汞与大豆萌发、生长和生理变化的关系,为其安全生产提供参考,以黔豆3号大豆种子为材料,利用不同浓度汞溶液进行浸种处理,研究汞对大豆种子萌发、幼苗生长及生理特征的影响。结果表明:1)随着汞浓度的增加,大豆种子的萌发率、种子活力指数、发芽指数、发芽势受到不同程度的抑制。2)汞浓度为0～75mg/L时,大豆种子的萌发率、种子活力指数、发芽指数、发芽势下降;汞浓度为75～150mg/L时,则4个指标急剧下降;汞浓度为200mg/L时,大豆种子全部死亡。3)随着汞胁迫强度的增加,POD和PRO活性呈先上升后下降趋势。

稻菜轮作制下汞胁迫的土壤微生物学和酶学效应

通过盆栽试验研究了稻菜轮作下不同浓度汞污染对土壤微生物和酶活性的影响,从而为稻菜轮作体制下土壤重金属污染防治、诊断提供科学理论依据。结果表明:青菜收获后,不同浓度汞处理后土壤各微生物学指标和酶学指标均表现为在较低浓度汞处理(<2 mg/kg)时有促进作用,在较高浓度汞处理(≥2 mg/kg)时表现出抑制作用。综合比较,土壤代谢商是对汞处理比较敏感的微生物学指标。青紫泥不同浓度汞处理的土壤酶活性大于小粉土。脲酶是对土壤汞胁迫比较敏感的生化监测指标,且汞对小粉土脲酶和脱氢酶活性的生态毒性强于青紫泥。

镧对汞胁迫下玉米幼苗膜脂过氧化的影响

探讨La促进植物生长、增强抗重金属的能力及机制。以玉米杂交种"郑单958"为材料,用不同浓度LaCl3(0.01,0.02,0.05,0.10mg/L)处理玉米幼苗2 d,再分别用含50 mg/L HgCl2的1/2 Hoagland营养液胁迫处理3 d,利用水培法对Hg胁迫下玉米幼苗的膜脂过氧化产物和保护酶系统进行研究。随着LaCl3浓度的升高,MDA和脯氨酸含量以及保护酶POD和CAT活性先下降后上升,说明适宜浓度的LaCl3降低了细胞内Hg胁迫诱导的膜脂过氧化产物和渗透物质的积累,缓解了活性氧自由基的产生。LaCl3的最佳作用浓度为0.05mg/L。当LaCl3浓度达0.10 mg/L时,则与Hg协同作用,加剧了对玉米幼苗的伤害。得出结论,LaCl3对Hg胁迫下玉米幼苗叶片MDA和脯氨酸含量以及保护酶POD和CAT的活性产生了一定的影响。该研究为稀土元素的农业应用等提供参考依据。

汞胁迫对水葫芦光合特性和生理生化特征的影响

当前我国水体汞污染日益严重,由于其易迁移性和毒性,严重威胁着生态环境和人类的健康,寻找对汞胁迫具有一定抗性的水生植物已经刻不容缓。试验采用溶液培养法研究不同质量浓度的HgCl_2(0,2.5,5.0,10.0,20.0,40.0 mg·L^(-1))对水葫芦幼苗生长和发育的影响。结果表明,水葫芦鲜质量增长量、叶绿素含量、Pn值和SOD活性在低质量浓度的HgCl_2溶液中随着汞质量浓度的升高而增加,在质量浓度为5 mg·L^(-1)时达到最高点;但随着HgCl_2质量浓度进一步增大,这些指标值反而持续下降。Pro和SP含量在HgCl_2质量浓度为10 mg·L^(-1)时达到最高点,但当HgCl_2质量浓度达到20 mg·L^(-1)时较对照显著下降;而Gs,Ci,Tr值表现出先下降后上升的趋势,但各处理间差异不显著,其中,Ci,Tr值在HgCl_2质量浓度为5 mg·L^(-1)时达到最低值,Gs在10mg·L^(-1)时达到最低值;MDA含量和POD活性则随着HgCl_2质量浓度的升高而上升。水葫芦对10 mg·L^(-1)以下的HgCl_2胁迫具有较好的适应性,且可促进水葫芦的生长;但高质量浓度HgCl_2对水葫芦的生长则有抑制作用。研究结果可为水葫芦对Hg2+胁迫的适应机制提供一定理论依据。