镉和芘交互胁迫下红树植物秋茄体内酚类化合物的应答

以红树植物秋茄[Kandelia obovata(S.L.)Yong)]为研究试材,通过镉(Cd)和芘(Pyr)交互胁迫盆栽实验,研究秋茄体内酚类化合物对Cd-Pyr复合污染的响应,旨在探讨红树植物通过酚类化合物的调节耐受重金属和PAHs复合污染的作用机制.Cd胁迫含量为0,5,10,20,40mg/kg,Pyr胁迫含量为2,10,50mg/kg,二者交互胁迫.结果显示:Cd和Pyr胁迫下秋茄根、茎、叶合成大量的总酚、单宁和缩合单宁,含量均随着胁迫含量增大呈现上升趋势.各组织总酚、单宁和缩合单宁含量均表现出茎>叶>根.高含量Cd-Pyr复合胁迫下根、茎和叶的总酚、单宁和缩合单宁含量显著高于同一水平Cd胁迫组.根和叶中的总酚、单宁及缩合单宁的含量与相同器官中Cd的含量均呈显著正相关,可推测复合污染背景下总酚、单宁和缩合单宁参与了秋茄根和叶对Cd的螯合,增强了秋茄对Cd的耐性.

钙对镉胁迫下秋茄叶片光合作用及超微结构的影响

研究了不同钙(Ca)浓度下,重金属镉(Cd)对红树植物秋茄[Kandelia obovata(S.L.)Yong)]毒害的差异.采用Hoagland营养液培养,实验采用完全随机设计设9个处理,Cd质量浓度为0,0.5,5.0mg/L 3个水平;Ca质量浓度为0,400,800mg/L 3个水平,研究Ca对重金属Cd胁迫下红树植物秋茄叶片光合指标、叶绿素含量、叶组织的解剖结构、叶绿体等超微结构的影响.研究表明:Cd胁迫显著降低了秋茄叶片的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率,同时叶绿素含量减少,说明Cd对秋茄光合系统有一定的破坏作用,施加一定外源Ca,秋茄叶片光合指标显著上升,同时叶绿素含量增加,说明Ca对秋茄的光合作用有很强的促进效果.施加Ca在一定程度上缓解了秋茄叶片重金属胁迫形成的解剖结构的"旱生化",然而在解剖结构层面上的变化差异不显著.Ca对Cd引起的细胞器结构的损伤破坏有一定的保护和缓解作用,施加外源Ca缓解Cd对细胞器结构破坏的能力也不同,其中适量的Ca对Cd胁迫下的细胞核和叶绿体有很强的修复功能.研究率先揭示了Ca对红树植物耐重金属方面的在光合作用和超微结构方面的表征,以期为揭示红树植物对于重金属的耐性机制及其关键影响因素,并为红树林生态系统重金属污染修复治理提供新的理论依据,为红树林污染的修复提供了一条新思路.

秋茄凋落叶酚酸动态变化及其对新月菱形藻的化感效应

采用生物测试法,以九龙江口的优势藻种新月菱形藻(Nitzschia closterium)为受体研究了秋茄[Kandelia obovata(S.L.)Yong]凋落叶的抑藻作用,并利用高效液相色谱法对其分解过程中的酚酸化感物质进行了分析.通过酚酸对新月菱形藻密度以及生理生化的影响,探讨了秋茄凋落叶对底栖硅藻的化感效应,丰富了安全、有效防治藻类的爆发的理论依据与实践经验,为揭示红树植物与林内微藻间相互关系提供新的科学依据.对新月菱形藻密度测定的研究发现:未分解秋茄凋落叶水提液的抑藻作用存在浓度效应,随着水提液浓度的增加,抑制作用增强;半分解秋茄凋落叶(半分解期t50=42d)水提液对新月菱形藻的生长则无明显影响.高效液相色谱检测结果确定秋茄凋落叶中存在对羟基苯甲酸、香草酸、丁香酸、绿原酸和咖啡酸;随着凋落叶的分解,酚酸的含量下降.标准酚酸物质及混合酸均对新月菱形藻产生化感抑制作用,且随着浓度增大,抑制作用增强.这表明在红树林根际-沉积物-水环境界面上,红树植物凋落物对微藻的繁殖起到了一定的调控作用,而酚酸是其中起重要作用的一类物质.