镉胁迫对狭叶香蒲某些生理指标的影响

利用水培法研究了Cd胁迫对狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)某些生理指标的影响。结果表明,Cd浓度在0.4和1.0 mg.L-1时,狭叶香蒲的叶绿素含量呈上升趋势;Cd浓度高于1.0 mg.L-1时,叶绿素含量有所下降。当Cd浓度达1.5 mg.L-1时,狭叶香蒲的根系活力明显降低。随Cd浓度的增加,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性基本呈现低浓度时上升高浓度时下降的变化趋势;丙二醛(MDA)含量则呈上升趋势。

狭叶香蒲吸收Cd^2＋的动力学特征

采用水培方法,加入Cd2+浓度为0、0.2、0.4、0.6、1、1.2、1.5mg·L-1,分别在4、8、12、24h研究狭叶香蒲幼苗吸收Cd2+的动力学特征。结果表明,狭叶香蒲对Cd2+的吸收基本符合Michaelis-Menten动力学模型。在上述几个时间段中,以0～4h时间段内狭叶香蒲对Cd2+吸收的最大吸收速率Vmax最大,Km最小,α值也最大,此时根系吸收能力最强。随时间的延长(4～24h),Vmax变小,但是净吸收速率V仍在增加。用V-C作图法和L-B作图法求解动力学参数结果差异不大,且两种方法曲线模拟的相关性均较好。

外源NO对铜、镉胁迫下狭叶香蒲生理反应的影响

为研究外源一氧化氮(NO)对狭叶香蒲耐Cu、Cd胁迫的影响,进而揭示其缓解Cu、Cd胁迫的生理机制,以狭叶香蒲幼苗为试材,在Cu或Cd的胁迫下,分别添加0μmol/L、50μmol/L、75μmol/L和100μmol/L SNP(硝普钠,为NO供体),检测叶片和根系中抗氧化酶活性以及丙二醛(MDA)、抗坏血酸、蛋白质和叶绿素含量。结果表明:在25 mg/L Cu2+或1.5 mg/L Cd2+处理下施加不同浓度的SNP引起反应的生理指标有所不同,总体表现为叶片和根中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性和蛋白质、抗坏血酸含量升高,MDA含量下降,叶绿素含量不受影响。说明外源NO能在一定程度上缓解Cu及Cd胁迫对狭叶香蒲幼苗造成的伤害。

不同温度与时间条件下狭叶香蒲吸收Cd^(2+)的动力学特征

研究了狭叶香蒲对Cd2+的吸收动力学特征。结果表明,狭叶香蒲对Cd2+的吸收基本符合M ichaelis-Menten动力学模型;高温下狭叶香蒲对Cd2+吸收的内在潜力大,但根系吸收位点对Cd2+的亲和力较小;高温下短时间内对Cd2+的吸收速率较快,但随时间延长则变慢,低温下的表现正好与高温下的相反;用V-C图解法和LB图解两种方法求解的Vm ax均以24h+30℃处理的最大,而24 h+10℃处理的最小;时间和温度同时影响离子吸收;用两种方法求动力学参数,虽然分析结果有差异,但相关性均较好。

狭叶香蒲花粉(蒲黄)中的亲脂性成分

从狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)的干燥花粉中分离到5个化合物,经理化试验和波谱分析其中4个化合物的结构确定为7-甲基-4-三十烷酮(7-methyl-4-triacontanone,Ⅰ)、6-三十三烷醇(6-tritriacontanol,Ⅱ)、二十五烷(pentacosane,Ⅲ)和β-谷甾醇棕榈酸酯(β-sitosterol patmitate,Ⅳ),另外还分得一个化合物Ⅴ。Ⅳ是降低血清胆固醇的有效成分。Ⅰ、Ⅱ是新化合物。

水位梯度对狭叶香蒲光合作用的影响

水淹深度的变化影响着湿地植物的生长,然而长江中游作为暴雨频繁发生区域,暴雨事件可能对长江中游湿地碳汇功能产生重要影响.本实验以盆栽方法研究不同水位条件下香蒲植物叶片光合-光响应曲线的敏感度变化,以期揭示暴雨事件对湿地碳汇功能的影响规律.研究结果表明:水位为5 cm、10 cm和20 cm的狭叶香蒲植物叶片光合-光响应曲线发生了变化,出现水位越低光合能力越强,3种处理水平下,最大净光合速率依次为25.430、14.241和6.886μmol/(m^2·s),光补偿点分别为18.94、48.32和27.16μmol/(m^2·s),光饱和点各自为6975.50、1963.07和1079.77μmol/(m^2·s).植物叶片净光合速率与气孔导度、蒸腾速率和光合有效辐射呈正相关关系.

狭叶香蒲叶的黄酮类成分的研究

自狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)的干燥叶中分离得到6个黄酮类化合物,根据理化数据及光谱数据(IR,UV,MS 和 NMR)鉴定为:槲皮素-3,3′-二甲醚(TF-Ⅰ),异鼠李素(TF-Ⅱ),槲皮素(TF-Ⅲ),槲皮素-3,3′-二甲醚-4-O-β-葡萄糖甙(TF-Ⅳ),异鼠李素-3-O-β-半乳糖甙(TF-Ⅴ)和异鼠李素-3-O-新橙皮糖甙(TF-Ⅵ)。

狭叶香蒲及其开发利用研究进展

狭叶香蒲作为一种重要的经济植物,有着广泛的用途。介绍了狭叶香蒲的特征生态学、药用价值、环保价值、经济价值,以期促进狭叶香蒲的进一步开发利用。

鄱阳湖区狭叶香蒲人工栽培技术

简要介绍了狭叶香蒲的生物学特性,并就鄱阳湖地区狭叶香蒲人工栽培技术进行了摸索,从种植地选择、整地、定植、繁殖方法、养护管理、病虫害防治等方面进行了总结,以供参考。

铜胁迫对狭叶香蒲生长及生理特性的影响

采用水培法,研究不同浓度Cu^(2+)胁迫对狭叶香蒲生长及生理特性的影响。结果表明:狭叶香蒲叶宽、株高的增长量及整株干物质累积量在较低浓度Cu^(2+)处理时均未受影响,此后随Cu^(2+)浓度升高显著下降。Cu^(2+)浓度为o～30 mg·L^(-1)时,叶绿素含量显著上升,此后随Cu^(2+)浓度增加其含量显著下降。在Cu^(2+)浓度0～5 mg·L^(-1)范围内根系活力显著上升,此后随Cu^(2+)浓度升高则大幅下降。根系和叶片SOD、POD、CAT、活性随Cu^(2+)浓度增加均呈先显著升高后显著降低的趋势,根系SOD、POD活性在30 mg·L^(-1)时出现最大值,叶片SOD、POD活性在55 mg·L^(-1)时出现最大值,根系和叶片CAT活性均在80 mg·L^(-1)时出现最大值;同一Cu^(2+)浓度下,根系SOD、POD、CAT活性明显高于叶片,说明根系比叶片对Cu^(2+)胁迫反应更敏感。从根系和叶片SOD/POD、SOD/CAT的比值变化上看出,在Cu^(2+)为1 mg·L^(-1)和5 mg·L^(-1)时起主要保护作用的酶是SOD、POD,后来CAT起到主要作用。MDA含量自Cu^(2+)浓度为30 mg·L^(-1)时开始持续上升。说明在Cu^(2+)为30～55 mg·L^(-1)时狭叶香蒲表现为积极的生理响应。

Pb胁迫条件下狭叶香蒲种子的萌发特性及其幼苗的生理响应

对0、30、150、300、450和600μmol·L-1Pb胁迫条件下狭叶香蒲(Typha angustifolia Linn.)种子的萌发特性进行了研究,并分析了0、450、900、1 800和2 700μmol·L-1Pb胁迫对狭叶香蒲幼苗叶片及根系中部分生理生化指标的影响。结果表明:随Pb浓度提高,狭叶香蒲种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数以及下胚轴长度均逐渐下降且低于对照,而其下胚轴长度抑制指数则逐渐增大,但在30μmol·L-1Pb胁迫条件下各项萌发指标均与对照无显著差异。叶片叶绿素a、叶绿素b及总叶绿素含量随Pb浓度提高呈逐渐下降趋势,但在450和900μmol·L-1Pb胁迫条件下与对照无显著差异,而在1 800和2 700μmol·L-1Pb胁迫条件下显著低于对照。在Pb胁迫条件下叶片和根中SOD活性均显著高于对照但变化趋势不同;随Pb浓度提高,叶片SOD活性呈波动但整体上升的趋势,而根中SOD活性则呈逐渐降低的趋势。叶片和根中POD活性均随Pb浓度提高呈持续上升的趋势,其中,在450和900μmol·L-1Pb胁迫条件下叶片的POD活性低于对照、根的POD活性高于对照,但均与对照无显著差异;而在1 800和2 700μmol·L-1Pb胁迫条件下叶片和根的POD活性均显著高于对照。在Pb胁迫条件下叶片和根中AsA和MDA含量均高于对照。随Pb浓度提高,叶片的AsA含量总体上逐渐增加但在450和900μmol·L-1Pb胁迫条件下与对照无显著差异;而根的AsA含量则呈先增加后降低的趋势且均与对照差异显著。随Pb浓度提高,叶片的MDA含量先增后降但均与对照无显著差异;而根的MDA含量呈"高—低—高"的波动趋势且仅在450μmol·L-1Pb胁迫条件下与对照差异显著。综合分析结果显示:狭叶香蒲幼苗根系对Pb胁迫的敏感性可能强于叶片;狭叶香蒲种子可在轻度Pb污染水体中萌发和生长;其幼苗对Pb胁迫具有一定的耐性,可用于中度Pb污染水体的修复。

冬、春季芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)的腐解过程及其对水质的影响

水生植物修复已经成为水体富营养化修复的重要手段,但其周期性的衰亡也给水体带来不容忽视的负效应.以府河流域丘陵地带农业区小水系自然生长的芦苇(Phragmites australis)和狭叶香蒲(Typha angustifolia)为研究对象,通过模拟实验,研究其冬季和春季腐烂分解过程的差异以及对水体营养盐水平的影响.结果表明,2种挺水植物的剩余干物质量整体上都呈现先快速下降再缓慢下降的趋势,芦苇和狭叶香蒲春季的分解速率分别为0.0251和0.0169 d^(-1),分别明显高于冬季分解速率(0.0027和0.0052 d^(-1));且腐烂分解速率与植物初始氮磷含量和氮磷比都有一定相关性.2种植物在冬季和春季磷的矿化速率都明显高于氮的矿化速率.实验水体的总氮和总磷浓度在腐解过程呈现初期迅速上升、中期迅速下降、后期缓慢下降的趋势.总体来看,芦苇和狭叶香蒲的腐烂分解受季节和初始氮磷浓度的影响较大,芦苇反应较香蒲更敏感且对水质的影响具有时效性.

钙胁迫对狭叶香蒲的生长及逆境生理指标的影响

岩溶湖滨湿地挺水植物在拦截污染物中具有重要作用。为了研究岩溶湿地挺水植物在钙胁迫下的生长情况,以狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)为研究对象,采用人工模拟湿地的培养方法,通过控制土壤钙浓度的方式,测量在不同钙浓度梯度下狭叶香蒲的生长状况及生理特性。结果表明:(1)在1500mg/kg的钙胁迫浓度下狭叶香蒲的生长被抑制,其株高相比其他处理出现了明显降低,且叶片中叶绿素含量显著下降;(2)狭叶香蒲在钙胁迫的作用下丙二醛(MDA)的含量有所上升,而超氧化物歧化酶(SOD)的活性较对照组有所降低;(3)在较高的钙胁迫下,狭叶香蒲表现出抗逆性,其叶面积显著降低,且出现了肉质化,狭叶香蒲对钙胁迫作出的生理反应,其中在钙浓度为900mg/kg时植物生长受到抑制的,超过这一阈值,直接导致所实验植物死亡。试验结果表明:狭叶香蒲对高浓度钙胁迫有着较强的耐受性,在高浓度钙环境下的生存能力较强,可作为喀斯特湖滨湿地植被恢复及生态重建的理想材料。

砷胁迫对狭叶香蒲生理生态及砷亚细胞分布的影响

为探究狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)对砷(As)的耐受性和解毒机制,采用室内水培模拟实验,分析在不同As质量浓度(0、0.5、2、5、10 mg·L^(−1))污染下,As在狭叶香蒲体内的富集、转运和亚细胞分布特征及对植物生长、生理生态特征的影响。结果表明,(1)狭叶香蒲株高、根长和生物量均随As胁迫浓度的增加呈先升高后下降的趋势,在5 mg·L^(−1) As处理时达到最大值。(2)狭叶香蒲吸收的As主要富集在根部,占总富集量的52.92%-93.47%,富集系数和转移系数与As胁迫浓度呈负相关关系。As在根和叶的可溶性组分(F4)和细胞壁(F1)中的分布比例最高,在叶和根中F1、F4分配比例之和分别为64.48%-80.99%和82.21%-92.96%,但累积量分布极不均匀,主要分布在根的可溶性组分中,占植株总累积量的21.21%-67.17%,其次是根的细胞壁中,占19.74%-39.26%。(3)随着As胁迫浓度的增加,叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性以及叶绿素含量和净光合速率均呈先上升后下降的趋势,叶绿素a与叶绿素b的比值则相反,As胁迫下丙二醛(MDA)含量为27.91-72.93 nmol·g^(−1),为对照组的1.36-3.56倍。综合分析可知,狭叶香蒲通过减少As向地上部分的转移和细胞壁的固持、可溶性组分的钝化以及调节抗氧化酶活性等,降低As对狭叶香蒲的毒性,从而维持自身正常的生理状态。

典型岩溶湿地植物狭叶香蒲对钙胁迫的光合荧光响应

以供试植物狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)为研究对象,利用人工模拟岩溶湿地的试验方法,以添加Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O的方式设置不同的钙胁迫梯度,考察不同培养时间下狭叶香蒲叶绿素含量及快速叶绿素荧光诱导动力学(OJIP)曲线变化。结果表明:(1)狭叶香蒲在不同钙胁迫处理下叶绿素含量变化显著,培养30 d的狭叶香蒲叶绿素含量与空白对照组相比下降2%~51%,培养60、90 d的狭叶香蒲叶绿素含量总体呈先增加后减少的趋势;2100 mg/kg钙胁迫处理下叶绿素含量显著下降(p<0.05);(2)随着培养时间的延长,不同浓度钙胁迫下OJIP曲线差异变小,狭叶香蒲可通过自身调节来提高光合和捕获光子能力,缓解叶绿素荧光产额下降,继续维持体内正常化学反应和生理机能;(3)总体看来,900~1200 mg/kg的钙胁迫处理下狭叶香蒲在不同培养时间的荧光参数较为稳定,1800~2100 mg/kg的钙胁迫处理下,狭叶香蒲荧光参数随着培养时间的变化出现波动且不稳定,若钙胁迫超过某个阈值后,则狭叶香蒲生长将被明显抑制。

模拟砷污染湖滨湿地水位变化和水体扰动对狭叶香蒲积累转运砷的影响

水位涨落和风浪扰动是高原湖滨湿地的典型生境特征,其对湿地植物吸收底泥砷的影响尚不清楚.为此,以典型湿地植物狭叶香蒲(Typha angustifolia L.)为研究对象,通过设置无水位、低水位和高水位以及无扰动、低程度扰动和高程度扰动共6种不同处理来模拟湖滨湿地水位变化和风浪扰动的生境,测定了不同处理下狭叶香蒲的生物量、地上和地下部分砷质量比、富集系数、转运系数以及磷/砷物质的量比(P/As=c(P):c(As))的变化.结果表明:①随着水位升高,狭叶香蒲的生物量逐步向地上部分转移分配;不同扰动处理下,地上部分生物量占比情况为低程度扰动<无扰动<高程度扰动.②地上部分砷质量比在无水位和高程度扰动处理下最高(分别为6.23 mg/kg和16.96 mg/kg),而地下部分砷质量比则在高水位处理下最高(336.29 mg/kg),扰动程度对地下部分砷质量比影响不显著.③狭叶香蒲对砷的积累和转运在不同水位和扰动程度条件下差异显著,富集系数在高水位条件下最大(1.84),而转运系数则是在高程度扰动时最高(0.05);单株植物砷的提取量在高水位和无扰动处理下最大,分别为40.69 mg/株和40.39 mg/株.研究结果可为高效利用狭叶香蒲开展砷污染底泥生态修复提供理论依据.

富锦湿地狭叶香蒲种子繁殖及养护管理研究

以狭叶香蒲为材料,在阐述狭叶香蒲的形态特征和生态习性的基础上,结合寒地湿地气候条件,针对狭叶香蒲的种子繁殖方法、栽培技术、物候期、养护管理、病虫害防治等进行研究,探索寒地湿地人工育苗技术,提供后续生理学、分子生物学等研究的优质试验材料,以期为水生植物狭叶香蒲的引种驯化、抗逆品种选育以及推广应用提供科学依据与参考。

不同质量浓度六氯苯胁迫下狭叶香蒲根系生物膜细菌群落结构研究

【目的】研究不同质量浓度六氯苯(hexaehlorobenzen,HCB)胁迫下狭叶香蒲(Typha angustifolia)根系生物膜菌群结构。【方法】利用扫描电镜观察不同质量浓度(38和760μg/L)HCB富营养化水体中香蒲根系生物膜的形态结构;采用高通量测序技术对细菌16S rDNA基因进行序列测定。【结果】电镜结果显示:根系生物膜附着微生物主要呈椭圆形或杆状。经不同质量浓度HCB处理后,狭叶香蒲根系附着微生物的数量明显增加,随着水体HCB质量浓度升高其根系生物膜中的细菌数量降低。高通量测序结果表明:根系生物膜的优势菌门是变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、蓝藻菌门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)等。属水平优势菌群主要包括3类:(1)高效净化水质的光合菌群,如红微菌属(Rhodomicrobium)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、红长命菌属(Rubrivivax)、红芽生菌属(Rhodoblastus)和红细菌属(Rhodobacter)等;(2)以丛毛单胞菌属(Comamonas)、贪噬菌属(Variovorax)、不动杆菌属(Acinetobacter)、嗜酸菌属(Acidovorax)等为主的有机物降解微生物;(3)参与脱氮和氮循环的反硝化菌群,如贪噬菌属(Variovorax)、丛毛单胞菌属(Comamonas)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、红细菌属(Rhodobacter)、不动杆菌属(Acinetobacter)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)和红长命菌属(Rubrivivax)等。PICRUSt功能预测结果表明:根系生物膜中菌群的主要代谢功能是碳水化合物、氨基酸以及能量代谢。【结论】38μg/L HCB的富营养化水体中狭叶香蒲根系细菌群落的丰富度和多样性均高于760μg/L HCB的富营养化水体根系细菌群落。此外,属水平优势菌群可能与富营养化水体的水质净化、有机物降解以及脱氮和氮循环有关。研究结果为富营养化水体有机污染物的去除机制提供了理论基础。

Cu^(2+)胁迫对狭叶香蒲种子萌发与生长及抗氧化物活性的影响

以狭叶香蒲种子及幼苗为材料,研究了0、50、100、150、200、300μmol/L Cu^(2+)胁迫下狭叶香蒲种子的萌发特性,以及0、250、500、750、1 000μmol/L Cu^(2+)胁迫下狭叶香蒲幼苗的生理响应。结果表明,当Cu^(2+)浓度增加时,狭叶香蒲种子的萌发率、萌发势和活性逐渐减弱;随着Cu^(2+)浓度增加,叶片和根中的POD活性上升,且在750～1 000μmol/L Cu^(2+)胁迫下叶片的POD活性显著高于对照组;在Cu^(2+)影响下幼苗的子叶以及根中AsA和MDA显著高于对照组。当Cu^(2+)浓度增加时,狭叶香蒲叶片和根部的MAD呈先上升后趋于稳定的趋势,且与对照组无显著差异。可见,狭叶香蒲幼苗叶片对Cu^(2+)胁迫的敏感性比根部强,其种子可在轻度(0～300μmol/)污染的水体中萌发,狭叶香蒲幼苗对Cu^(2+)存在着可耐性,可用于Cu^(2+)轻度污染和中度污染的治理和修复。

狭叶香蒲对Cu^(2+)胁迫的生理反应研究

在水培条件下研究了不同浓度Cu^(2+)胁迫下狭叶香蒲(Typha angustifolia)生理生化指标的动态变化,探讨狭叶香蒲对Cu^(2+)胁迫的抗性机理,结果表明,在所有处理Cu^(2+)浓度(1、35、60 mg/L)范围内,叶片与根系的过氧化物酶(POD)活性随着时间的延长均表现为上升趋势,在第7天达到最大,之后下降;相同时间不同Cu^(2+)浓度处理的植株POD活性随Cu^(2+)浓度增加呈上升趋势,Cu^(2+)浓度为60 mg/L时POD活性最大。叶片和根系中超氧化物岐化酶(SOD)活性也随着时间的延长表现为先上升后下降的趋势,在第7天达到最大;相同时间不同Cu^(2+)浓度处理的植株SOD活性随Cu^(2+)浓度增加呈先上升后下降趋势,当Cu^(2+)浓度为35 mg/L时SOD活性最大。脯氨酸含量随着时间的延长表现为先增加后减少的趋势,在第7天达到最多;相同时间不同Cu^(2+)浓度处理的植株脯氨酸含量随Cu^(2+)浓度增加呈增加趋势,Cu^(2+)浓度为60mg/L时脯氨酸含量最多。根系中的POD、SOD活性及脯氨酸含量均大于叶片;低浓度Cu^(2+)胁迫使根系活力上升,高浓度Cu^(2+)胁迫和低浓度胁迫后期根系活力受到抑制。综合分析上述结果,可以推断狭叶香蒲能够忍耐35 mg/L的Cu^(2+)胁迫。