不同生态型铺地黍光合特性对干旱胁迫的响应

铺地黍(Panicum repens L.)因其较强的污染物净化力、抗旱耐淹能力,可广泛用于污染河岸消落带的生态修复。依托前期研究基础,选取广东(E‐guangdong)和海南(E‐hainan)两种生态型为材料,设置15%、30%和50%田间持水量三个处理,分别代表重度干旱、中度干旱和对照,通过盆栽实验,研究在不同水分条件下铺地黍形态特征和光合特性对干旱胁迫的响应规律。结果显示:干旱胁迫下铺地黍高度增加,与对照相比,高度增加34.7%~48%(E‐guangdong)和17.9%~19.8%(E‐hainan),与对照差异显著(P<0.05),而分枝数无显著变化。干旱胁迫对铺地黍光合系统有明显的影响,重度干旱胁迫下净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率、实际光化学效率和最大光化学效率显著低于对照(P<0.05)。铺地黍水分利用效率随干旱程度增加而升高,重度干旱下显著高于对照和中度干旱(P<0.05),说明铺地黍通过降低蒸腾速率等参数提高水分利用效率来适应干旱胁迫。铺地黍通过调节叶绿素合成量来适应干旱胁迫,维持植物生长,叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b含量呈现“V”型变化,在重度干旱胁迫下叶绿素含量显著高于中度胁迫(P<0.05)。两种生态型铺地黍均表现出较强的抗旱性,两者比较,E‐guangdong的形态特征、叶绿素含量、叶片光合气体交换参数值等整体表现优于E‐hainan,说明铺地黍的抗旱性可能与地理分布相关。

不同生态型铺地黍在镉胁迫下的生长适应性

【目的】了解不同生态型铺地黍(Panicum repens)在污染河岸消涨带水淹条件下对镉胁迫的生长适应性和生理响应,筛选优异生态型铺地黍。【方法】选取3种生态型铺地黍(E⁃dabaoshan、E⁃guangdong、E⁃hainan),利用水培试验模拟消涨带水淹环境,比较镉胁迫下不同生态型铺地黍的形态指标和生理指标。【结果】3种生态型铺地黍完全能够耐受12 mg/L浓度的镉胁迫,植株存活率高达70%~100%,但是分枝能力降低。E⁃dabaoshan在12 mg/L镉处理下的地上生物量分别达到E⁃guang⁃dong和E⁃hainan的1.76和1.86倍,其形态特征(分枝数、节间长、茎粗、植株高度和地上部生物量)均显著高于E⁃guangdong和E⁃hainan(P<0.05),表现出更强的表型可塑性。铺地黍过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均受到抑制,叶绿素(Chl)含量降低,叶绿素受镉胁迫影响敏感度为Chl a>Chl a+b>Chl b,但随胁迫时间延长,POD和CAT活性抑制率减小,叶绿素含量逐渐增加。E⁃dabaoshan受抑制最小,镉胁迫28 d后,POD和CAT活性与CK无显著差异,这与形态指标表现相符。【结论】E⁃dabaoshan能够逐渐修复镉伤害,有较高的镉耐受性。根据3种生态型铺地黍的表现,结合土壤生境条件,推断铺地黍原生境条件对镉胁迫的生长适应性影响较大。

铺地黍-养殖塘系统四环素迁移动态规律

以广东水生型铺地黍(Panicum repens)为单一修复植物,人工模拟构建添加四环素(TC)的鸡粪养殖泥塘系统,探究TC在植物体内、水体及底泥中迁移转运动态变化规律及植物对TC的响应。结果表明:5 mg/L TC不仅对铺地黍生理特性未造成毒害作用,甚至实验前期(≤14 d)对铺地黍的形态生长有促进作用;TC残留量为植物根部>底泥中>水体中,随时间延长,根部与水体中TC残留量逐渐降低;TC在铺地黍体内分布为叶>茎>根,地上、地下部生物富集系数分别为5.67、0.62,迁移系数为9.17。

盐胁迫对不同生境铺地黍叶片蛋白质合成的影响

SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明 ,不同生境铺地黍叶片中蛋白质的合成有所不同 .海滩植株中 30 .6、73.5和 96 .5k D蛋白质的合成增强 ,而在水湿地植株中 ,39.1、6 8.5和 130 k D蛋白含量较高 .移栽后的植株在 50～ 4 0 0 mmol/ L Na Cl胁迫下 ,原生长于海滩的铺地黍中 30 .6、73.5和 96 .5k D蛋白质的含量随盐度的增加而增加 ;原生长于水湿地的铺地黍中 39.1、6 8.5和 130 k D蛋白质的合成降低 ,但 30 .6 k D的蛋白质被诱导合成 .30 .6 k D的蛋白质可能与铺地黍的盐适应过程有关 .

盐度对铺地黍叶片中脯氨酸积累的影响

自然生长的海滩铺地黍叶片中的脯氨酸 ( Pro)含量比水湿地植株高 36% (以干重计 ) .在 50～ 4 0 0 mmol/ L Na Cl胁迫下 ,移栽后的两种植株中 Pro含量均随盐度的增加而增加 ,尤其是在原生长于海滩的植株中 .盐胁迫下 ,Pro在游离总氨基酸组成中的比例也相应地提高 ,其余氨基酸的变化程度则较小 .然而 ,Pro积累并没有导致海滩铺地黍对盐胁迫耐性的增加 .

淹水胁迫对铺地黍几种保护酶活性的影响

目的:探讨淹水胁迫对铺地黍几种保护酶活性的影响。方法:通过模拟试验,研究不同淹水时间对铺地黍体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)及多酚氧化酶(PPO)活性的影响。结果:在淹水胁迫前期,铺地黍体内SOD、CAT和PPO活性总体表现为升高的变化特征。之后,随着胁迫时间的延长,3种酶活性均逐渐降低,在淹水5w时,SOD、CAT和PPO活性分别为对照的38.7%、50.3%和178.2%。而在整个淹水期间POD活性则一直呈升高的趋势。结论:几种保护酶对淹水胁迫的响应能力有差异,其中SOD、CAT活性的变化可作为铺地黍对淹水反应的生理指标。

水淹对铺地黍部分生理指标的影响

研究了水淹对铺地黍幼苗的丙二醛、可溶性糖和可溶性蛋白质含量,3种抗氧化保护酶(SOD、CAT和POD)活性等生理指标的影响。结果显示:水淹胁迫下,铺地黍幼苗的丙二醛含量缓慢升高,可溶性糖含量先升高后下降,蛋白质含量逐渐下降,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性先上升后下降,而过氧化物酶(POD)活性则持续上升。研究结果表明:水淹对铺地黍的生理指标产生了的影响,其中抗氧化保护酶活性的提高是铺地黍适应水淹环境的重要原因之一。

不同水分条件与重金属复合处理对铺地黍生长的影响

鉴于污染河岸消落带生态修复的紧迫性及其干湿交替生境的特殊性,本研究针对铺地黍(Panicum repens L.)在同时受到水分和重金属复合胁迫下的形态和生理特性变化展开研究,以期为构建铺地黍-消落带生态系统提供理论与实践参考。试验采用盆栽,设置5种水分+重金属复合处理。结果显示,在铺地黍株高和分枝数形态特征方面,相对于CK,水淹+低浓度重金属复合处理下的42天总体平均值高于CK,促进了生长;水淹+高浓度重金属的总体平均值虽低于CK,但差异不显著(P>0.05),整个试验期均正常生长。干旱+低浓度重金属和干旱+高浓度重金属处理下的株高和分枝数都受到严重影响,处理14天植株叶片开始出现萎蔫,21天大部分植株干枯,35天(干旱+低浓度)和28天(干旱+高浓度)地上部死亡。在铺地黍生理响应方面,水淹+重金属条件下的叶片游离脯氨酸和丙二醛含量与CK之间的差异均不显著(P>0.05),即植株受伤害程度不大。但是,干旱+重金属条件下的叶片游离脯氨酸和丙二醛产生了积极响应,均显著高于CK(P<0.05)。

不同培植方式下铺地黍扩繁效果比较研究

铺地黍(Panicum repens L.)因其较强的抗污染和快速繁殖能力具备了生态修复污染土壤和水体的潜力与优势.因构建铺地黍生态修复系统,需要大量的植株扩繁材料,因此,有必要对铺地黍育苗方式进行系统研究.试验通过铺地黍营养枝、块根和根茎繁殖材料分别在水培、土培和沙培三种介质中的生长特性,对铺地黍无性繁殖能力进行综合评价.试验结果显示,铺地黍的三种繁殖材料在各介质中都能正常繁殖生长,均可作为铺地黍生态修复系统建植材料来源.相对而言,水培方式最适合铺地黍育苗,且块根繁殖+水培方式在培植第32天的根数、根长、分枝数、植株绝对高度及地上生物量等指标值均最高,育苗效果最佳,其次是营养枝繁殖+水培方式.

不同生境下铺地黍叶片蛋白质合成的比较

The polypeptide synthesis in leaf of Panicum repens L. grown naturally in different habitats was analyzed using SDS_PAGE. Preliminary experiment indicates that the overall changes in polypeptide synthesis were relatively small, but the synthesis of a 30.6 kD polypeptide was enhanced in P. repens grown in sandy beach (salinity 1.5%～3.0 %) and that of a 130 kD polypeptide markedly decreased. However, the content of the 130 kD protein increased in P.repens grown in sandy farmlands (salinity 0.1%～0.3%), especially in water marsh (salinity 0.3%～0.5%).

水库消涨带铺地黍植被护坡技术研究

在深圳市松子坑水库及其附近的月亮、獭湖水库等具有不同水位消涨节律和消涨带高差的库岸以铺地黍作植被护坡试验，结果表明，铺地黍长期在旱生陆地上生长良好，在浅淹、半淹甚至接近全淹时生长正常，在全淹8-9个月退水后仍能存活，耐淹、耐旱、耐瘠，且水土保持效果明显，是迄今为止发现的对水库消涨带生境最为适应的草本植物。

植物体铅的亚细胞分布与化学形态特征测定方法改进

为了提高植物体铅的亚细胞分布和化学结合形态特征的测定精度,以铺地黍为研究对象,利用不同提取方法测定其根部铅的分布特征,对重金属提取过程中植物取材质量与提取液体积之间的比例关系进行量化研究,改进重金属提取流程方法。结果显示,在确定植物取材重量时,其研磨后的植物材料体积与提取液总体积之间的比例为1:5时,各化学结合态提取效果比较理想,铅的回收率高达97.69%。铺地黍根部铅亚细胞分布的F2组分电热板消解的最适消煮温度和时间为:在250℃下消煮0.5 h,之后在145℃下消煮2 h的提取效果最佳,其残渣态铅含量约为0μg/g,整体回收率高达98.38%。改进后的方法提高了测定的精度,节省测定时间,为植物体其他重金属的亚细胞分布和化学结合态测定方法改进提供参考。

用水生植物处理废水

据美国《世界与我》杂志报道,水生植物具有处理废水使之净化的庞大潜力,经济、有效、耗能少。美国NASA为太空旅行及移民所需的封闭式生态生命维持系统进行了大量的研究,他们在开发水生植物处理废水的技术方面处于领先地位。水生植物处理废水的生物过程相当简单,主要是利用它们的根茎、菌及其他微生物。