14种草本植物的耐铅性和积累特性

铅(Pb)是重金属污染严重的元素,简单、安全、费用低、环境负效应小的植物修复技术已成为环境生态恢复的研究前沿。通过室内盆栽试验,对黑麦草、早熟禾、狗牙根、紫花苜蓿、三叶草、黑心菊、硫华菊、金盏菊、三叶鬼针草、血皮菜、三脉紫菀宽伞变种、酸模、辣椒276、土人参14种植物在不同Pb^(2+)浓度(0、500、1 000、1 500、2 000 mg/kg)胁迫下的耐受特性和富集转运特征进行研究。结果表明,在低浓度Pb^(2+)胁迫下,大多数植物的生物量呈上升趋势,起到促进生长的作用,在高浓度Pb^(2+)胁迫下,植物生物量呈先下降后平稳的趋势,表现出抑制作用;随着土壤Pb^(2+)浓度的增加,植物体内的铅含量表现出明显的根茎大于叶的器官积累分异特性,酸模的耐铅能力最强;狗牙根、黑麦草、早熟禾、三脉紫菀宽伞变种、黑心菊、辣椒276具有较强的累积能力,能有效吸收土壤中的重金属铅;酸模、辣椒276、黑心菊和紫花苜蓿有较强的转运能力。14种植物中,只有黑心菊在500 mg/kg浓度Pb^(2+)处理下能同时满足超富集植物的筛选要求,说明黑心菊具备较强的耐受性能以及富集和转运铅的能力,可作为铅污染土壤修复的候选超富集植物种。

73份多花黑麦草种质资源萌发期耐铅性综合评价

本研究以广泛收集的73份多花黑麦草(Lolium multiflorum)种质资源为试验材料,用不同浓度Pb(NO 3)2溶液进行处理,通过测定种子萌发特性变化进行耐铅性综合评价,以期为多花黑麦草耐铅种质筛选和遗传改良研究提供参考依据。结果表明:铅胁迫下,除了根长,多花黑麦草各萌发指标表现出“低促高抑”的现象;铅胁迫对根长的抑制作用强于芽长,当铅处理浓度达到1200 mg·L^(-1)时平均根长仅为对照的3.65%;多花黑麦草种质资源的耐铅性具有广泛的变异性,在较高浓度(800 mg·L^(-1),1200 mg·L^(-1))处理下更加凸显。通过隶属函数和聚类分析,可将73份多花黑麦草分为4组不同耐铅类型,即高抗材料3份、中抗材料11份、低抗材料35份和敏感材料24份。

荞麦基因型间的耐铅性研究

[目的]筛选出耐铅性较强的荞麦资源。[方法]用水培法对19份荞麦资源的耐铅性进行研究。以发芽的荞麦种子在3 d内的根伸长量及根系活力衡量荞麦耐铅性的程度。[结果]低浓度的Pb2+处理能促进T352、L2081、T308、T442、T393根系生长量和根系活力增加,但根系生长量和根系活力均随Pb2+处理浓度的进一步增加而下降,说明上述荞麦材料抗铅胁迫能力较强。不同地区之间荞麦材料的耐铅能力存在差异,以威宁地区材料的耐铅能力较强。[结论]荞麦基因型间的耐铅胁迫能力存在差异,以原产于威宁地区的荞麦材料T352、T308、T442、T393耐铅能力较强,值得在荞麦耐铅性育种和耐铅机制研究中开发利用。

荞麦基因型间的耐铅性研究(英文)

[目的]筛选出耐铅性较强的荞麦资源。[方法]用水培法对19份荞麦资源的耐铅性进行研究。以发芽的荞麦种子在3d内的根伸长量及根系活力衡量荞麦耐铅性的程度[结果]低浓度的Pb2+处理能促进T352、L2081、T308、T442、T393根系生长量和根系活力的增加,但根系生长量和根系活力均随Pb2+处理浓度的进一步而增加下降,说明上述荞麦材料抗铅胁迫能力较强。不同地区之间荞麦材料的耐铅能力存在差异,以威宁地区材料的耐铅能力较强。[结论]荞麦基因型间的耐铅胁迫能力存在差异,以原产于威宁地区的荞麦材料T352、T308、T442、T393耐铅能力较强,值得在荞麦耐铅性育种和耐铅机制研究中开发利用。

不同菊科植物耐铅性和富集特征比较研究

采用盆栽实验方法,研究了6种菊科植物(三脉紫菀、黑心菊、硫华菊、血皮菜、金盏菊、三叶鬼针草)在不同浓度胁迫下的耐铅性和富集特征。结果表明:随着Pb含量的增加,6种植物地上部干重呈现不断下降的趋势;硫华菊、血皮菜和金盏菊在所有浓度处理下,耐性指数(TI)均大于0.5且根系耐性指数(RTI)均大于0.9,对Pb胁迫具有较好的耐性;黑心菊地上部Pb含量最大为1 783 mg∕kg,且富集和转运系数均大于1;最后综合富集系数、转运系数和修复潜力指数,黑心菊可作为低浓度Pb污染土壤的修复植物。

6种野牡丹属植物种子萌发期耐镉性和耐铅性研究

探究6种野牡丹属植物种子萌发期分别对镉和铅的耐受性,为筛选耐镉、耐铅野牡丹属植物应用于重金属污染土壤修复提供参考依据。以6种野牡丹种子为试验材料,按镉浓度(按Cd2+计)为0、5、10、50 mg/L,铅浓度(按Pb2+计)为0、200、500、1000 mg/L的胁迫处理进行萌发试验,测定不同浓度镉、铅胁迫下各种野牡丹属植物种子萌发期的萌发率、萌发指数、活力指数、胚轴长和幼根长等指标,采用隶属函数法和聚类分析对6种野牡丹属植物种子的耐镉性和耐铅性进行评价与分类。6种野牡丹属植物种子的萌发率、萌发指数、活力指数、胚轴长和幼根长均随着镉、铅浓度的升高呈下降趋势;镉、铅胁迫对幼根生长的抑制作用大于对胚轴生长的抑制作用;供试的6种野牡丹属植物的耐镉性和耐铅性存在差异,通过隶属函数综合值和聚类分析发现,印度野牡丹、野牡丹和‘天骄’具有较强的耐镉性和耐铅性,而毛稔、‘云彩’和‘超群’耐镉性和耐铅性较差。印度野牡丹、野牡丹和‘天骄’耐镉性和耐铅性较强,可作为先锋植物用于镉、铅污染土壤生态恢复。

铅胁迫下玉米苗期根系性状特征及评价方法

本文运用水培法(1000 mg·L^(−1)的硝酸铅溶液)在苗期对37份玉米品种进行铅胁迫处理,分别测定其根系总长度、根表面积、平均直径、根体积、根尖数、分叉数、交叉数、根系鲜重、根系干重和根冠比等性状,利用方差分析、主成分隶属函数分析、聚类分析、相关性分析、回归分析等进行耐铅性评价及分类。结果表明,在铅胁迫条件下玉米根系性状均受到显著影响,除根系平均直径外,其它根系性状均有一定程度的下降。方差分析表明,根干重处理间呈极显著差异,材料间呈显著差异,其余性状材料间和处理间均呈现极显著差异水平。通过主成分分析和聚类分析,将玉米苗期耐铅性分为6类,即2份高耐品种、3份耐品种、5份中等品种、8份低耐品种、14份敏感品种、5份高敏品种。最后利用相关性和回归分析建立了玉米苗期耐铅性模型:D=−0.287+0.168×根总长度+0.148×根表面积+0.087×根体积+0.041×根尖数+0.125×分叉数+0.119×交叉数+0.138×根系鲜重+0.089×根系干重。本研究综合运用多种分析方法对37份玉米品种进行了苗期耐铅性评价,为修复铅污染土壤修复提供了种质资源。

铅胁迫对小白菜幼苗生长的影响及不同品种耐铅差异研究

以4种小白菜为材料,探讨了铅胁迫对小白菜幼苗生长的影响,并比较了不同品种的耐铅能力。结果表明,铅胁迫后,小白菜幼苗叶绿素含量下降,MDA含量增加,根系活力降低,幼苗生长受到抑制,且品种间表现出明显差异。

耐铅屎肠球菌JT1与非耐铅屎肠球菌M差异蛋白解析研究

采用蛋白质组学技术研究具有耐铅性的屎肠球菌JT1菌株,以期获得其与非耐铅屎肠球菌M菌株的差异蛋白质序列。首先利用二维凝胶电泳建立耐铅乳酸菌的蛋白质图谱,对比上述2种菌株的蛋白质图谱,找出显著表达的差异蛋白点,再进行质谱鉴定,继而对相关的差异蛋白进行蛋白质的生物信息学分析。研究结果表明:得到21个差异点对应的19种差异蛋白主要分为6类功能蛋白,分别是细胞胁迫响应蛋白、糖类代谢蛋白、小分子代谢蛋白、核酸代谢蛋白、细胞增殖蛋白、蛋白质代谢蛋白;其中,半胱氨酸合成酶A是与小分子代谢相关的蛋白,在有氧生长中能增加半胱氨酸和胱硫醚-β-合成酶的酶活,半胱氨酸则与Pb^(2+)等金属离子可形成不溶性的硫醇盐,进而使菌体能够抵抗氧化胁迫,对Pb^(2+)造成的活性氧增加引起的细胞结构损伤有着良好的缓解作用,从而提高菌株耐铅性;此外半胱氨酸合成酶还与谷胱甘肽的合成相关,谷胱甘肽可以提升菌体抗酸胁迫和抗毒胁迫的能力,增加JT1菌株对Pb^(2+)的抗渗透力,以及作为直接作用细胞内金属离子的螯合剂。