锶胁迫条件下生菜光谱效应特征

为了将高光谱遥感技术定量的用于植物放射性元素的胁迫程度,从水培实验采集的生化参数信息和反射率光谱信息两个方面进行研究。在室内设置了3个不同生长期、6个不同锶浓度胁迫的生菜水培试验,获取了叶片400~950 nm波段区间的生化参数(叶绿素含量、细胞结构、叶片金属含量)和反射光谱的基础信息。,利用光谱技术并结合数学统计方法研究了生菜叶片7个光谱特征参数与实测叶片锶元素含量之间的相关性,优选了较敏感光谱特征参数,建立了其与生菜叶片锶含量的线性回归模型。结果表明:锶胁迫生菜叶片叶绿素含量呈先上升后下降的规律,细胞结构差异不明显。锶胁迫生菜叶片反射光谱直观上无规律,通过采用光谱技术方法分析得出锶胁迫生菜叶片的红边波段位置先“红移”再“蓝移”,红谷波段位置则“红移”,植被指数B 4/B 3比值先升高后降低,红边归一化植被指数(normalized vegetation index,NDVI)值随着锶浓度的升高而降低。相关性及线性回归模型分析表明红边波段位置与叶片锶含量显著相关。研究成果为下一步基于光谱特征的叶片重金属含量反演模型的构建提供了较好的数据源和基础理论。

锶胁迫对垂柳光合生理的影响

该文主要探讨水培条件下,不同浓度锶胁迫(^(88)Sr^(2+),0、1、3、5、8 mmol/L)对垂柳(Salix babylonica)光合作用能力的影响,进而为利用木本植物生态治理锶污染奠定研究基础。试验结果表明:随着^(88)Sr^(2+)浓度的升高,荧光参数PSII的实际光能转换效率(Y(Ⅱ))、最大光能转换效率(F_v/F_m)、光化学淬灭系数(qP)、均随着浓度的升高而呈现出先升高后而下降,在1 mmol/L时达到最大;非光化学猝灭系数(NPQ)在8 mmol/L处理时显著升高,表明高浓度^(88)Sr^(2+)处理,叶片PSII光能转换效率虽然显著下降,但通过增加热耗散对光合器官进行一定程度保护;气体交换参数蒸腾速率(E)、气孔导度(Gs)和光合速率(A)均随着^(88)Sr^(2+)的升高也呈现出先升后降的趋势,均在1 mmol/L达到最大;而胞间CO_2(Ci)浓度则逐渐升高,说明影响光合速率的主要因素是非气孔因素占主导;此外,叶片叶绿素a、b和a/b也呈现出先升后降的趋势,且在1 mmol/L时叶片叶绿素含量最高。研究结果揭示低浓度^(88)Sr^(2+)胁迫处理能够通过增强垂柳叶片光能利用、气体交换能力和叶绿素合成来促进其光合作用能力,但高浓度的胁迫会对植物的光合能力带来明显的损伤进而影响其正常的生长发育。

施加钙对锶胁迫下麻疯树生长及生理生化的影响

为了研究外源钙对锶胁迫下麻疯树生理生化的影响,本试验以麻疯树为研究材料,施加88Sr2+(200mg·kg-1)与不同浓度Ca2+(0、100和200mg·kg-1),处理30、70和120 d后取样,测定生长指标及生理生化等指标,以此研究Ca2+对麻疯树所受Sr2+胁迫的调节作用。结果表明:施加Ca2+促进了株高和叶面积增加,并在前期大量促进叶绿素的合成;最大荧光Fm和最大光化学效率Fv/Fm等荧光参数随着处理时间逐渐升高并在120 d时显著高于对照组,表明Ca2+降低了胁迫对PSII反应中心的损害;施加Ca2+后幼苗SOD、POD和CAT活性明显降低,说明88Sr2+胁迫对抗氧化防御系统的刺激有所降低;丙二醛与脯氨酸含量的降低也表明施加Ca2+缓解了幼苗所受88Sr2+胁迫。通过对比,低浓度Ca2+能够更好地缓解胁迫,对株高、株茎和叶面积的促进作用明显高于高浓度Ca2+处理。在处理30 d时,低浓度Ca2+对叶绿素含量、Fv/Fm和电子传递速率ETR的调节效果更明显。因此,Ca2+可以在一定程度上缓解88Sr2+对麻疯树幼苗的胁迫,并且低浓度Ca2+的缓解效果更明显。研究结果为木本植物修复放射性核素污染土壤提供了一定的科学依据。

锶胁迫下亚心形扁藻生理生化的研究

目的以亚心形扁藻为材料,在室内条件下研究Sr2+胁迫对其生理生化的影响。方法采用f/2配方灭菌人工海水培养基培养,用分光光度法测定其生长,硫代巴比妥酸(TBA)比色法测定丙二醛(MDA)含量,黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物歧化酶(SOD)活性,原子吸收光谱法测定其对Sr2+的富集能力。结果在实验设计的Sr2+浓度下亚心形扁藻均能生长,但Sr2+浓度较高时,生长受到不同程度的抑制,细胞密度分别减少10.1%和21.0%;叶绿素含量随着锶浓度的升高而降低,呈负相关关系;MDA含量随Sr2+浓度的升高而升高,当Sr2+浓度大于5.76mmol/L后急剧降低;SOD活性在Sr2+存在时始终维持一个较高的水平,且随Sr2+浓度的增高而先升高后降低,脂肪酸的种类随Sr2+浓度的升高而减少;亚心形扁藻表现出对Sr2+的高富集能力。结论亚心形扁藻对锶胁迫具有较高的耐受能力和富集能力,有望通过进一步的研究为重金属污染的处理提供更多的资料。

垂柳幼苗对锶胁迫的生理生化响应

[目的]探讨垂柳幼苗对锶胁迫的生理生化响应。[方法]在水培条件下研究了不同浓度的锶(Sr2+)胁迫对垂柳幼苗生理生化水平的影响。[结果]在锶胁迫下,低浓度Sr2+对垂柳幼苗的地上生物量、叶绿素含量以及超氧化物酶(SOD)活性,表现为促进作用,而高浓度时表现为抑制作用;与对照相比,叶片中丙二醛(MDA)含量显著升高,而脯氨酸含量并没有明显的变化。[结论]该研究为柳树在锶污染胁迫条件下的适应机理奠定了基础。

锶胁迫对玉米幼苗生长及生理生化响应的研究

以玉米(Zea mays L.)种子和幼苗为研究对象,考察了不同浓度锶胁迫对玉米种子发芽率、幼苗根长、株高以及叶片中叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响。结果表明,放射性核素锶对玉米种子的发芽及幼苗的生长具有双向作用,即低浓度促进,高浓度抑制的作用;随着锶胁迫浓度的增加,SOD活性呈现先增加后下降的趋势,而POD活性总体呈下降趋势,MDA含量总体呈升高趋势,表明玉米幼苗在放射性核素锶胁迫过程中经历了忍耐和逐渐受损的过程。

锶诱导的氧化胁迫对叉鞭金藻(Dicrateria inornata)的影响

采用不同浓度的锶胁迫方法研究了叉鞭金藻生长、叶绿素、MDA含量及三种抗氧化酶SOD、CAT、GPX活性的变化。结果表明 ,在实验设计的各种Sr2 +浓度内叉鞭金藻均能生长 ,但Sr2 +浓度较高时生长受到不同程度的抑制 ,细胞数量比对照组分别减少 1 5 .9%和 5 1 .0 % ;叉鞭金藻中叶绿素含量随着Sr2 +浓度的升高而降低 ,呈负相关关系 ;叉鞭金藻中MDA含量在较低Sr2 +浓度下稍呈下降趋势 ,但与对照组相比并无显著差异 ,而在 2 3.0 4mmol/LSr2 +浓度时是对照的 1 .2 3倍 ;低Sr2 +浓度时 ,叉鞭金藻中蛋白质含量没有大的变化 ,当浓度超过 5 .76mmol/L时则引起蛋白质含量下降 ;叉鞭金藻中抗氧化酶SOD在低Sr2 +时分别降低 1 2 .5 %、7.5 %和 9.5 % ,高Sr2 +时显著升高 ,为对照组的 85 .7% ;CAT、GPX活性在低Sr2 +浓度时差别不大 ,但当浓度为 2 3.0 4mmol/L时升高显著 ,比对照组分别增加了 1 9.8%和 74.4%。

锶及柴油胁迫下3种杨树对土壤锶的富集特征

为探究杨树对土壤锶污染的修复能力,以白杨、俄罗斯杨和青杨为试材,在100 mg·kg^(-1)Sr^(2+),15mg·kg^(-1)柴油,15 mg·kg^(-1)柴油+100 mg·kg^(-1)Sr^(2+)条件下处理60 d,通过测定杨树的生长指标及各器官Sr^(2+)富集浓度,探讨比较不同种的杨树对土壤Sr^(2+)的富集特征和富集能力差异。结果表明,单一Sr^(2+)胁迫能够促进俄罗斯杨和青杨幼苗的生长,对白杨的生长表现出一定抑制效应;而柴油污染胁迫对杨树的生长均具有明显的抑制作用,其中白杨对柴油胁迫的耐受性优于俄罗斯杨和青杨。单独Sr^(2+)胁迫下3种杨树幼苗各器官Sr^(2+)富集为叶>根>茎,其中白杨的总富集浓度最高,达到2.369 mg·g^(-1)DW,青杨最低,为1.203 mg·g^(-1)DW。在柴油和Sr^(2+)的复合胁迫下,白杨、俄罗斯杨和青杨对Sr^(2+)的富集浓度明显减小,分别为1.344、1.145和0.604 mg·g^(-1)DW;但白杨和俄罗斯杨富集特征变化不大,青杨Sr^(2+)富集浓度最大的器官由叶变为根。此外,柴油的施加对3种杨树转运能力的影响具有显著差异,其中白杨的转运能力增强了15.76%,青杨显著降低了61.83%,说明杨树对土壤Sr^(2+)及其与柴油复合污染胁迫都有较好的耐受及Sr^(2+)富集能力,其中白杨更适合作为污染治理树种。本研究结果为锶及柴油污染土壤的植物修复提供了参考依据。