Hg^(2+)胁迫下细叶蜈蚣草对水体总磷去除效果的研究

采用室内培养分析测试方法,研究了在不同梯度浓度的Hg2+处理下,细叶蜈蚣草对水体总磷去除效果的动态变化情况。结果表明:对照组和Hg2+浓度为0.10 mg.L-1试验组在Hg2+处理的96 h内,细叶蜈蚣草对水体总磷去除率随着处理时间的延长而增加;0.50 mg.L-1和1.00 mg.L-1试验组在48 h内,细叶蜈蚣草对水体中总磷去除率一直上升,但96 h后对水体中总磷的去除率明显下降;Hg2+浓度大于1.50 mg.L-1的试验组中细叶蜈蚣草对水体中总磷去除率一直下降。同时,细叶蜈蚣草对水体总磷去除率的均值与Hg2+浓度亦均呈曲线关系,细叶蜈蚣草对水体总磷去除速率的均值与Hg2+浓度均呈曲线关系。

Hg^(2+)对细叶蜈蚣草的毒害效应

研究了不同浓度Hg2+对细叶蜈蚣草(Egerianajas)叶绿素(Chl)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧氢酶(CAT)的分子毒理学效应。试验结果表明,一定浓度Hg2+可以抑制细叶蜈蚣草CAT和SOD的酶活性,从而破坏其抗氧化防御系统,Hg2+对细叶蜈蚣草生化毒理的影响存在剂量/效应关系。建议可以用细叶蜈蚣草的CAT活性变化作为水环境监测的一项指标。

Hg^(2+)对细叶蜈蚣草营养繁殖的影响

研究了不同梯度浓度的Hg2+对细叶蜈蚣草营养繁殖的影响。结果表明:Hg2+浓度>1.50mg/L的实验组中整个断枝叶片褪绿严重,甚至新芽的颜色与对照组相比也褪色不少。随着Hg2+浓度的增大,细叶蜈蚣草断枝发芽率呈下降趋势,6月份的断枝发芽率比11月份的高,因此Hg2+浓度>1.50mg/L处理抑制了细叶蜈蚣草断枝生殖。Hg2+浓度<1.00mg/L的各实验组之间侧枝新芽平均长度无明显差异,平均长度均在1.0cm以上;Hg2+浓度>1.00mg/L实验组中的侧枝新芽长度随着Hg2+浓度的增加而缩短,平均新芽长度在1.0cm以下。不同浓度Hg2+对细叶蜈蚣草侧枝发芽个数的影响没有明显的规律,Hg2+浓度>1.00mg/L处理已对细叶蜈蚣草侧枝生殖产生毒害作用。

细叶蜈蚣草对悬沙胁迫的生理生态学研究

研究了悬沙对细叶蜈蚣草(Egeria nojas)营养生殖、叶绿素、抗氧化酶(超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)等影响。实验结果表明:悬沙处理96h后,各组细叶蜈蚣草断枝均能发芽,其发芽率均在60%以上,悬沙浓度<4.0g/L时,断枝新芽生长较好,悬沙浓度>6.0g/L时,新芽生长受到影响;各组细叶蜈蚣草叶片的叶绿素a和叶绿素b以及总叶绿素含量均相差不大,叶绿素a/b值都在2.50以上,属于正常范围,变化幅度不大;各试验组中细叶蜈蚣草SOD和CAT相差不大,相对比较稳定,受到影响较小。因此,细叶蜈蚣草对悬沙胁迫具有较好的抗逆性,是一种在含沙量较高水体的生态修复实践中具有良好应用前景的水生植物。

纳米氧化锌对细叶蜈蚣草(Egeria najas)光合作用的影响

采用细叶蜈蚣草(Egeria najas)作为受试植物,分别用不同浓度的ZnO NPs处理细叶蜈蚣草六天,通过OJIP荧光动力学曲线和脉冲瞬态荧光动力学曲线评估暴露在不同浓度的ZnO NPs悬浮液中的细叶蜈蚣草的光合性能。当细叶蜈蚣草暴露在ZnO NPs悬浮液中,光系统Ⅱ关闭的净速率(M_O)、J点的相对可变荧光强度(V_J)和单位反应中心用于热能耗散的能量(DI_0/RC)有明显的下降趋势(p<0.05),最大光化学量子效率(Φ_(P0))、捕获的激子中用来推动电子传递的效率(Ψ_0)、电子传递的量子产额(Φ_(E0))、实际光化学量子效率■有上升的趋势(p<0.05)。表明ZnO NPs增强了光系统Ⅱ反应中心之间的连通性、促进了光系统Ⅱ受体侧的电子传递和光能的利用,即ZnO NPs在某些方面促进了细叶蜈蚣草的光合作用。用相应浓度的Zn^(2+)溶液来处理细叶蜈蚣草,当细叶蜈蚣草暴露在Zn^(2+)溶液中,光系统Ⅱ关闭的净速率、J点的相对可变荧光强度和单位反应中心用于热能耗散的能量有明显的上升趋势(p<0.05),最大光化学量子效率、捕获的激子中用来推动电子传递的效率、电子传递的量子产额、实际光化学量子效率有下降的趋势(p<0.05),单位反应中心吸收的光能(ABS/RC)、捕获的光能(TR_0/RC)和非调节性能量耗散量子产量■有明显的上升趋势(p<0.05),即Zn^(2+)降低了光系统Ⅱ反应中心之间的连通性、抑制了光系统Ⅱ受体侧的电子传递和光能的利用并使反应中心失活,即Zn^(2+)抑制了细叶蜈蚣草的光合作用。在ZnO NPs处理细叶蜈蚣草的实验中并没有发现光合作用受抑制情况,表明ZnO NPs的促进作用强于其释放的游离Zn^(2+)的抑制作用。

MgO NPs及其析出的Mg^2+对细叶蜈蚣草(Egeria najas)光合作用的影响

以细叶蜈蚣草(Egeria najas)为受试植物,研究MgO NPs及其析出的Mg^2+对水生植物光合作用的影响。结果表明,MgO NPs抑制了光系统Ⅱ反应中心之间的连通性及受体侧的电子传递,而Mg^2+则提升了光系统活性和光能转化率,因而排除了MgO NPs中析出的Mg^2+对细叶蜈蚣草光合作用的毒性。对Mg^2+浓度的原位实时检测表明,MgO NPs悬浮液中Mg^2+浓度并非常数。在培养细叶蜈蚣草初期,悬浮液中Mg^2+析出浓度范围为0.3~1.0 mg·L^-1,随时间推移析出浓度逐渐增高并在24 h后达到饱和值0.7~2.4 mg·L^-1。未培养细叶蜈蚣草时悬浮液中析出的Mg^2+浓度要更大,24 h后浓度范围达到0.9~2.8 mg·L^-1。这些结果弥补了以往研究中未能对MgO NPs析出的Mg^2+浓度进行动态检测的不足。比较细叶蜈蚣草对MgO NPs悬浮液中和MgCl 2溶液中的Mg^2+的表观吸收量会发现MgO NPs抑制了细叶蜈蚣草对Mg^2+的吸收。