Pb-Stress Induced Oxidative Stress Caused Alterations in Antioxidant Efficacy in Two Groundnut (<i>Arachis hypogaea</i>L.) Cultivars

Lead (Pb) is an important environmental pollutant extremely toxic to plants and other living organisms including humans. To assess Pb phytotoxicity, a pot culture experiment was carried out using two groundnut cultivars (Arachis hypogaea L. cultivar K6 and cultivar K9) on plant growth, ROS levels, lipid peroxidation, and antioxidant metabolism using biochemical, histochemical methods. Plants were grown in pots for 14 days, in the botanic garden, and subjected to Pb-stress (0, 100, 200, 400 and 800 ppm) by adding Pb (NO3)2 solution and further allowed to grow for 10 days. The results showed that cultivar K6 registered lower Pb accumulation than cultivar K9, however, localization of Pb was greater in roots than leaves in both groundnut cultivars. The Pb-stress results in an increase in free radicals (O2?- and H2O2) generation in both groundnut cultivars, but more significantly in cultivar K9 than K6. Pb-stress also caused significant changes in the rate of peroxidation as shown in the levels of malondialdehyde (MDA) content in roots and leaves of both groundnut cultivars. Free proline, ascorbic acid (AsA) and non-protein thiol (NP-SH) contents were increased in cultivar K6 due to Pb-stress, but less in cultivar K9. Pb treated plants showed increased levels of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase (SOD), guaiacol peroxidase (GPX), ascorbate peroxidase (APX) glutathione reductase (GR) and glutathione S-transferase (GST). Isozyme band intensities of SOD, GPX and APX were more consistent with the respective changes in antioxidative enzyme activities. These results indicate that cultivar K6 possesses greater tolerance potential for Pb toxicity than cultivar K9.

土壤Cd、Pb污染对苣苋草生物量、生理生化特征和Cd、Pb积累特性的影响

【目的】比较两品种苣苋草对Cd、Pb胁迫的生理生化响应的差异性,寻找对Cd、Pb胁迫抗性较强的品种。【方法】采用盆栽试验,研究不同浓度Cd、Pb单一及复合胁迫下‘R104’和‘K472’两品种苣苋草的生物量,Cd、Pb积累特性,渗透调节物质含量和抗氧化酶活性的变化。【结果】两品种苣苋草的生物量在单一Cd胁迫时下降,在低浓度Pb(2.5 g·kg^(-1))胁迫时上升,在高浓度Pb(10.0 g·kg^(-1))胁迫时下降,在Cd、Pb复合胁迫时表现为先上升后下降的趋势。Cd、Pb单一胁迫下,苣苋草的Cd、Pb含量随着相应元素胁迫浓度的增大而上升;Cd、Pb复合胁迫下,苣苋草的Cd、Pb含量随着另一元素胁迫浓度的增大呈先上升后下降的趋势。随着Cd、Pb单一及复合胁迫浓度的增大,苣苋草超氧化物歧化酶(SOD)活性呈先上升后下降的趋势,过氧化物酶(POD)活性逐渐上升,过氧化氢酶(CAT)活性呈抑制效应。Cd、Pb交互作用在苣苋草生物量和SOD活性上总体表现为复合胁迫>单一胁迫;在植物重金属含量上表现为:低浓度Cd与Pb互为促进作用,高浓度Cd与Pb互为拮抗作用。【结论】苣苋草主要通过提高POD活性和维持CAT活性来抵抗Cd、Pb胁迫;‘R104’的抗性大于‘K472’,表明‘R104’更适合在重金属Pb污染的土壤区域推广种植。

AMF介导的菌根植物抵抗重金属Pb胁迫的研究进展

土壤是植物养分的重要来源以及物质基础,近年来,由于工业“三废(废气、废水、废渣)”治理不完全、矿业生产活动以及农业肥料的滥用等造成土壤重金属Pb富集,而Pb是一种有毒有害重金属物质。重金属Pb因在土壤中不易降解导致Pb污染,引起Pb在植物体内富集,影响植物的生长发育,最终重金属Pb通过食物链在人体内富集并危害人类生命。目前,微生物修复技术是一项经济、高效的治理重金属Pb污染的方法。AMF作为与人类农业生产关系最密切的真菌,一直是科学界研究热点,AMF不仅有利于植物养分吸收、生长发育,而且帮助植物抵御外界不良环境的侵害。但在协助植物抵抗Pb胁迫方面的研究则较少受到关注,因此,本文主要综述了Pb对植物毒性的影响、AMF提高植物抗重金属Pb胁迫影响及机制、应用探讨等,期望可为维持农业可持续生产和保障人类身体健康以及植物逆境生理研究、治理植物重金属Pb胁迫提供基础资料。

重金属Pb^(2+)对早熟禾种子萌发的影响

[目的]探究重金属铅对早熟禾种子萌发的影响。[方法]用不同浓度Pb^(2+)(20、40、60、80 mg/L)处理早熟禾种子,测定Pb2+对早熟禾种子萌发、叶绿素以及生根等指标的影响。[结果]随着Pb2+浓度的增加,草籽的萌发率、发芽指数降低,但降低趋势不明显。逐日萌发率在第3天出现高峰,早熟禾的根茎长度呈下降趋势。叶绿素a、叶绿素b含量降低明显,类胡萝卜素含量在Pb^(2+)浓度80 mg/L时增加。[结论]早熟禾种子的萌发率在Pb^(2+)浓度20~80 mg/L范围内受影响较小,而叶绿素含量、类胡萝卜素含量以及幼苗根茎的生长受到一定的抑制。

外源独角金内酯对铅胁迫下番茄幼苗生理特性的缓解效应

为了研究外源独角金内酯(GR24)对重金属铅胁迫下番茄幼苗生长生理的影响,以番茄品种上海红宝石908为材料,在河池学院植物生理材料培养室进行试验,培养室平均温度28℃,平均相对湿度为70.85%。选择生长状态较为一致且为3叶1心的番茄幼苗移栽至1/2 Hoagland营养液中,试验共设4个处理,CK(完全营养液)、GR24(完全营养液+50 nmol·L^(-1)GR24)、Pb(完全营养液+200 mg·L^(-1)Pb)、Pb+GR24(完全营养液+200 mg·L^(-1)Pb+50 nmol·L^(-1)GR24)。研究了GR24对正常生长和铅胁迫下番茄幼苗的长势、抗氧化系统和渗透调节物质等的影响。结果表明,与CK相比,200 mg·L^(-1)的Pb胁迫处理番茄幼苗的株高、根长、单叶面积分别降低了21.03%、35.15%、27.27%。与单独Pb胁迫处理相比,施加外源GR24可以明显提高番茄幼苗叶片中叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白含量(SP)和生物积累量;显著提高POD、CAT等抗氧化酶活性和根系活力;降低植株叶片H_(2)O_(2)、O_(2)^(-)·、脯氨酸和MDA含量。综上,外源施加50 nmol·L^(-1)的GR24能加快铅胁迫下番茄幼苗叶绿素合成速度,提高叶片抗氧化能力,促进番茄苗期生长,缓解铅胁迫对番茄幼苗生长的毒害作用。

菌株JB12影响铅镉胁迫下菊苣黄酮合成的转录组分析

为探究菌株JB12对菊苣(Cichorium intybus)幼苗铅镉抗性和黄酮生物合成的影响,将菌株JB12接种于铅镉复合(Pb-Cd)浓度为400~40 mg·kg^(-1)的土壤中,测定幼苗生长指标、铅镉含量、抗氧化酶活性、总黄酮含量和黄酮生物合成相关酶活性,并对叶片转录组数据进行分析。结果表明,接种菌株JB12后,叶片过氧化氢(H 2O 2)、丙二醛(Malondialdehyde,MDA)及地上部和根部铅镉含量均低于胁迫处理组,植株干重、抗氧化酶活性、总黄酮含量及黄酮生物合成相关酶活性均高于胁迫处理组。对叶片转录组数据和RT-qPCR验证分析表明,苯丙素和黄酮生物合成途径相关基因表达上调可能是菌株JB12提高菊苣幼苗铅镉抗性的重要机制。综上所述,菌株JB12在减少菊苣幼苗铅镉积累的同时,还可以通过增强抗氧化酶活性及调控叶片黄酮生物合成相关基因的表达,提高菊苣幼苗的铅镉抗性和总黄酮的积累。

铅胁迫对矮牵牛组培苗生长及光合特性的影响

以矮牵牛组培苗为材料,研究其在不同浓度Pb胁迫下的生长及光合生理反应.结果表明,Pb胁迫显著抑制矮牵牛组培苗的生长.1和2 mmol/L Pb处理均导致叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和叶黄素含量显著下降,且2 mmol/L Pb胁迫导致的下降幅度更明显,但Pb胁迫不影响叶绿素a/b.随Pb处理浓度的增加叶绿素荧光参数光系统Ⅱ(PSⅡ)潜在活性、最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、PSⅡ有效光化学效率、光化学猝灭系数以及光合电子传递效率逐渐减小,非光化学猝灭系数和调节性能量耗散电子产量增大,0.05 mmol/L Pb处理不影响最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率和PSⅡ有效光化学效率.不同浓度Pb胁迫诱导矮牵牛组培苗叶片的气孔导度、净光合速率和蒸腾速率(T_(r))显著下降,胞间CO_(2)浓度(Ci)明显增加.0.05 mmol/L Pb处理不影响T_(r)和C_(i),0.8 mmol/L Pb处理使水分利用效率显著减小.徕卡正置荧光显微镜分析显示随Pb处理浓度的增加矮牵牛组培苗下表皮气孔密度显著增加,但气孔开度明显减小,保卫细胞形态发生畸变.Pb胁迫导致矮牵牛组培苗光合色素含量下降,光合系统捕获的能量减少,电子传递产额和光能转化利用效率降低,光合作用受阻,进一步导致生长受到抑制,且抑制效应具有浓度依赖性.

茶多酚对铅胁迫下烟草生理指标及铅积累的影响

为探讨外源茶多酚对烟草铅胁迫的影响,采用盆栽试验模拟土壤铅(Pb,750 mg/kg)污染,研究外施茶多酚(TP,0、300、600、900 mg/kg)对烤烟K326叶片抗氧化、氮代谢关键指标以及对烟株生物量、Pb积累的影响。结果表明,Pb胁迫下,烟株生物量受到显著抑制,烟叶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、亚硝酸还原酶(NiR)活性以及丙二醛(MDA)、活性氧(ROS)、过氧化氢(H_(2)O_(2))、硝态氮(NO3^(-)-N)、可溶性蛋白含量升高,过氧化氢酶(CAT)和硝酸还原酶(NR)活性降低;添加茶多酚能提高烟株生物量和烟叶CAT活性,清除过多的ROS和H_(2)O_(2),抑制MDA积累,同时激活NR,促进NO3^(-)-N转化,减少可溶性蛋白生成,降低NiR活性。Pb胁迫使烟株根、茎、叶中Pb含量分别增至CK(正常生长)的16.9倍、7.6倍、3.7倍;添加茶多酚后,各部位及全株Pb含量和积累量均较单一Pb胁迫处理降低,尤其是300 mg/kg茶多酚处理,根部Pb含量显著降低83.9%。整体上烤烟各部位对Pb的积累表现为根>叶>茎,但900 mg/kg茶多酚处理时Pb在烟株中的积累量则表现为根>茎>叶。综上表明,浇施茶多酚能缓解Pb胁迫下烟草的氧化损伤和氮代谢抑制,促进烟株干物质积累,减少烟株对Pb的吸收,从而减弱Pb对烟草的毒害。

刺槐对污染土壤中铅的生理响应和吸收特征

通过盆栽试验,分别设置对照(CK)、Q1、Q2和Q3[土壤铅(Pb)含量分别为0、100、500和1000 mg·kg^(-1)]4种处理,研究Pb胁迫对木本植物刺槐的生长生理响应特征、显微结构、Pb吸收和分布的影响。结果表明,刺槐对污染土壤中Pb具有较强的生理耐受和解毒能力。在培养初期(30 d),当土壤Pb含量为500~1000 mg·kg^(-1)时,刺槐叶片过氧化物酶(POD)活性较CK显著降低41.7%~54.1%;培养60 d,Pb胁迫下刺槐叶片丙二醛(MDA)含量较CK显著提高23.6%~61.9%。然而,培养160 d,当土壤Pb含量为1000 mg·kg^(-1)时,刺槐叶片的总叶绿素、MDA含量及超氧化物歧化酶、POD、过氧化氢酶活性均与CK无显著差异,且叶片维持完整的细胞结构。扫描电镜结果表明,刺槐根、茎部的导管与筛管在降低Pb向地上部运输过程中发挥着重要作用。Pb主要累积在刺槐根部,且Pb从根部向地上部的转运系数小于1。研究表明,刺槐正常的光合作用、抗氧化酶保护作用以及导管和筛管对Pb运输的阻控等过程使刺槐对Pb有较强的耐受能力,对稳定修复Pb污染土壤具有一定潜力。

铅卤钙钛矿泄漏对垂穗披碱草幼苗生长的影响

本研究通过模拟铅卤钙钛矿泄漏导致的不同铅(Pb)胁迫梯度(0,36,72,130,170和260 mg·kg^(-1)),监测高寒草甸优质牧草垂穗披碱草幼苗生长情况,重点分析Pb胁迫对垂穗披碱草幼苗Pb富集能力和耐受能力的影响。结果表明:1)垂穗披碱草的出苗率并未受到Pb胁迫梯度的显著影响,但出苗速率和出苗持续时间随Pb胁迫增加而显著降低;2)Pb胁迫显著抑制垂穗披碱草幼苗高度,但单株幼苗生物量则表现为浓度效应,小于72 mg·kg^(-1) Pb浓度作用不显著,大于72 mg·kg^(-1)时表现为抑制作用,在260 mg·kg^(-1)时无法萌发;3)垂穗披碱草幼苗的Pb富集能力显著降低,Pb耐受范围为68.42~205.94 mg·kg^(-1);4)结构方程模型表明,铅卤钙钛矿泄漏导致的Pb胁迫通过降低土壤pH和增加硝态氮含量改变垂穗披碱草幼苗生长情况,进而影响其Pb富集能力和耐受范围。土壤pH值和硝态氮含量是影响垂穗披碱草幼苗生长的重要因子,在铅卤钙钛矿泄漏情境下可以通过提高土壤pH增加其Pb耐受能力。

FH-1和NJ-1混合菌发酵液缓解铅与莠去津复合胁迫下的大豆生长

为探究FH-1和NJ-1混合菌发酵液缓解铅(Pb^(2+))与莠去津复合胁迫对大豆种子及幼苗生长发育的影响。本研究采用液相色谱法测定了不同Pb^(2+)浓度下FH-1和NJ-1(3∶2)混合细菌对莠去津降解的影响。结果表明:添加0.02,0.04,0.06,0.08,0.1和0.2mol·L^(-1)Pb^(2+)后,第1天时低浓度0.02mol·L^(-1)Pb^(2+)对莠去津降解率有促进作用,随着Pb^(2+)浓度的增加莠去津降解率均受到抑制作用;当培养第3天和第5天时,添加各浓度Pb^(2+)后莠去津降解率均受到抑制作用。同时种子萌发试验和幼苗盆栽试验进一步表明,Pb^(2+)与莠去津复合胁迫对大豆种子萌发、幼苗生长及根部发育均有显著抑制作用(P<0.05),且高于单一胁迫;而加入FH-1和NJ-1混合菌发酵液后,大豆种子发芽率和发芽长度分别提高了36.36%和46.76%。幼苗的相对茎叶干重和根长分别恢复38.60%和60.20%。此外,FH-1和NJ-1混合菌发酵液灌根后,将Pb^(2+)与莠去津复合胁迫下大豆幼苗根部SOD和POD活性分别提高了38.21%和6.17%,MDA含量降低了59.27%。而添加混合菌发酵液后使受Pb^(2+)与莠去津复合胁迫影响下土壤的根系活力与细菌数量分别恢复了37.63%和37.55%。因此FH-1和NJ-1混合菌发酵液可以通过诱导抗性提高抗氧化酶活性与根系活力,减轻Pb^(2+)与莠去津复合胁迫下对大豆的伤害,进而促进幼苗生长。

铅胁迫对玉米幼苗叶片光系统功能及光合作用的影响

通过同时测定玉米叶片的叶绿素荧光快速诱导动力学曲线和对820nm光的吸收、分析叶片的气体交换过程以及叶绿体活性氧清除关键酶的活性,研究了不同浓度的铅(Pb)胁迫对玉米光系统Ⅰ(PSⅠ)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的光化学活性和光合作用的影响,并分析了Pb胁迫下两个光系统的相互关系。结果表明:铅胁迫显著抑制了玉米地上部分和地下部分的生长、降低了叶片光合色素含量、并通过非气孔因素限制了光合作用、导致过剩激发能的增加;铅胁迫显著抑制了超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性、伤害了PSII反应中心、PSII的受体侧和供体侧(放氧复合体)以及PSI光化学活性。

Pb胁迫对红椿(Toona ciliata Roem)生长发育及Pb富集特性的影响

采用盆栽试验研究了酸性紫色土、钙质紫色土和冲积土上生长的一年生红椿实生苗暴露在不同浓度Pb胁迫（0、200、450mg·kg-1和2000mg·kg-1）条件下的叶长、叶面积、生物量、各器官Pb含量特征和富集程度,并分析了红椿对Pb污染的耐性和转移效率。3种土壤下红椿都能生长,但相同浓度Pb胁迫下其在钙质紫色土中生长状况最佳,在冲积土中生长状况最差。随Pb浓度增大红椿叶片生长受到明显抑制,当土壤中Pb浓度在2000mg·kg-1时,其叶长和叶面积与对照差异极显著（P〈0.01）;Pb胁迫使得红椿根茎比发生明显的变化,还加大其叶的凋落程度,同时整株生物量随着Pb胁迫浓度的增大呈极显著降低趋势（P〈0.01）,但在土壤Pb浓度最大时其生物量仍达到对照的81.47%以上。红椿体内Pb含量与土壤Pb浓度成正相关（P〈0.01）,其6个器官中细根Pb含量最高,粗根次之,而地上部分的Pb含量较低且差异不大。红椿耐性指数值在0.67~1.06之间,表现为随Pb胁迫浓度增大,其耐性呈下降趋势。红椿富集系数与转移系数都较小且小于0.3。这些结果表明,红椿能在Pb污染较严重的土壤中较好的生存,可作为Pb污染区域潜在的土壤修复树种。

铅胁迫对金丝草生长及生理生化的影响

采用土培方法,探究不同梯度铅胁迫(0、1000、2000和3000mg·kg^(-1))对金丝草生长形态、体内抗氧化系统和渗透调节物质的影响。结果表明:低浓度(1000mg·kg^(-1))处理会诱导金丝草叶片过氧化物酶(POD)活性、可溶性蛋白(SP)含量和根系抗超氧阴离子自由基活力(ASAFR)、可溶性糖(SS)及脯氨酸(Pro)含量增加,使得金丝草植株总抗氧化能力(T-AOC)处于较高水平,促进了金丝草株高、叶长和生物量的增加。随胁迫浓度增加,高浓度(2000~3000mg·kg^(-1))处理下,金丝草叶片和根系丙二醛(MDA)含量迅速增加,株高、叶长、叶面积和生物量下降,生长受到抑制。但金丝草通过增强叶片和根系POD、过氧化氢酶(CAT)活性来抵御过氧化作用,提高可溶性蛋白和可溶性糖含量维持细胞正常运作,增加根系生物量占比来加强根系发育,一定程度适应了高浓度铅胁迫。综上表明,金丝草主要通过叶片和根系不同抗氧化酶差异化响应、提高渗透调节物质含量,提升金丝草植株总抗氧化能力等途径来提高Pb耐性,对Pb污染矿区植物修复有较大潜力。

铅胁迫下萝卜基因组DNA甲基化分析

利用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)技术,分析不同浓度铅(Pb)处理下萝卜基因组DNA甲基化水平的变化,探讨DNA甲基化在植株对Pb胁迫反应中的作用。结果表明,经100、400和800 mg·L-1Pb(NO3)2处理后,MSAP比率分别为12.7%、14.2%和17.0%,均高于对照;全甲基化率分别为9.7%、10.2%和12.8%,而其对照为9.5%,表明重金属铅胁迫后,某些位点发生了重新甲基化。萝卜肉质根中总甲基化水平随Pb处理浓度上升而提高。甲基化变异可分为重新甲基化、去甲基化、不定类型以及与对照相同等甲基化类型。萝卜Pb胁迫处理引起的植株基因组甲基化程度的提高主要是重新甲基化。研究为从DNA水平揭示重金属Pb毒害机理及植物对Pb胁迫的响应机制提供了理论依据。

Pb胁迫对藿香蓟(Ageratum conyzoides)营养积累与分配的影响

为了解Pb胁迫对地被植物藿香蓟(Ageratum conyzoides)生长特性的影响,采用盆栽控制试验,研究了不同Pb浓度(0、250、500、750、1000、1250、1500mg·kg-1)胁迫处理下霍香蓟植株生物生产量、生物量分配格局及N、P、K、Mg积累和分配特征。结果表明,低浓度Pb胁迫处理明显增加了藿香蓟的生物量、根茎叶中N、P、K、Mg含量及养分积累,改变了养分在植物体内的分配格局,但高浓度Pb胁迫处理明显抑制了植物生长,降低了根茎叶中P、K的含量和积累量。这说明藿香蓟能在一定程度上适应Pb污染土壤环境,可用于轻度Pb污染区域的园林绿化。

3种土壤类型下铅胁迫对巨桉幼苗的影响

通过盆栽试验研究钙质紫色土、酸性紫色土和冲积土 3 种土壤类型上生长的巨桉幼苗在不同浓度铅胁迫( CK: 0 mg·kg-1; T1: 200 mg·kg-1; T2: 450 mg·kg-1; T3: 2 000 mg·kg-1) 下的生长和铅富集特性。结果表明: 低浓度的铅胁迫可促进巨桉幼苗的生长,而高浓度铅胁迫下巨桉幼苗的生长受到严重抑制; 各器官生物量和总生物量随处理浓度的增大先增大后减小; 3 种土壤上生长的巨桉根、茎和叶的铅含量随土壤铅浓度的增大而显著增加,细根的铅含量最大,地下部分的铅含量显著大于地上部分,钙质紫色土中各器官的铅吸收量小于其他土壤; 不同铅处理水平下,巨桉幼苗均表现出一定的吸收和富集铅的特性,相对于其他 2种土壤,酸性紫色土中生长的巨桉具有较高的富集系数和耐性系数,表明巨桉在酸性土壤上对铅污染具有较好的修复效果。

Pb胁迫对路易斯安那鸢尾幼苗生长和生理生化特性的影响

采用液体培养法研究了0（CK）、200、400、600和800 mg·L-1Pb胁迫条件下路易斯安那鸢尾（Louisiana Iris）品种‘Professor Neil’幼苗生长,叶片叶绿素含量,叶片和根系的丙二醛（MDA）和脯氨酸（Pro）含量、超氧阴离子自由基（O-·2）产生速率以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性的变化。结果表明：随Pb质量浓度的提高,幼苗的株高、根长、叶片和根系干质量以及耐性指数总体呈逐渐下降的趋势,且总体上显著低于对照（P〈0.05）,但各处理组间差异不显著。幼苗叶片的叶绿素a和b含量均随Pb质量浓度提高而缓慢下降,但仅在800 mg·L-1Pb胁迫条件下叶绿素a含量显著低于对照（P〈0.05）,其余处理组的叶绿素a和b含量及叶绿素a/b比值均与对照无显著差异。叶片和根系的MDA和Pro含量及POD活性均随Pb质量浓度提高逐渐增加,根系的SOD活性则随Pb质量浓度提高逐渐降低;而叶片的SOD活性以及叶片和根系的CAT活性和O-·2产生速率均在200~600 mg·L-1Pb胁迫条件下随Pb质量浓度提高逐渐增加,但在800 mg·L-1Pb胁迫下均不同程度降低,表明路易斯安那鸢尾可通过体内抗氧化酶和相关物质的诱导及合成缓解低浓度Pb胁迫对其造成的毒害作用,而高浓度Pb胁迫对路易斯安那鸢尾的伤害较重。综合分析结果表明：路易斯安那鸢尾具有一定的耐Pb特性和修复Pb污染水体的潜能。

铅胁迫对莴苣种子萌发和部分生理代谢的影响

铅(Pb)是环境中最常见的重金属污染物,其危害性较强。植物种子萌发和幼苗生长容易受到铅的毒害。为了探究Pb对于种子萌发和其生理代谢的影响,本研究以笋王1号为材料,采用水培方法,测定不同浓度Pb胁迫下莴苣种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数及幼芽中膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、愈创木酚过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和相对电导率的变化情况。结果表明:0.6mmol/L Pb胁迫可提高莴苣种子的发芽率,随着Pb浓度的增加(1.2～6.0 mmol/L),莴苣种子的发芽率逐渐降低;发芽势、发芽指数和活力指数的变化趋势与发芽率基本相同,均表现出低促高抑的效应;随着Pb胁迫浓度的增加,幼芽中MDA含量、相对电导率、SOD和POD活性逐渐增加,但3.6 mmol/L的Pb则抑制SOD活性;CAT活性则随Pb浓度的增加而表现出先增加后降低。因此,氧化胁迫是Pb抑制莴苣种子萌发和幼苗生长的重要原因之一。

胁迫和对照条件下水稻品种铅积累的差异

为选育籽粒中对Pb低积累或低吸收水稻品种提供依据,本研究采用盆栽试验方法,比较了不同类型水稻品种及植株不同部位在胁迫和对照条件下对Pb的吸收积累特性。结果表明,供试品种不同部位中Pb含量的变异系数较高,变幅在18.34%～35.57%。不同部位中Pb的含量差异明显,根系对Pb具有较强的积累能力。胁迫条件下,根系中Pb的平均含量为287.616mg·kg-1,约是茎叶和糙米含量的58倍和1267倍;对照条件下,根系中Pb的平均含量为9.078mg·kg-1,约是茎叶和糙米含量的3倍和50倍;胁迫条件下根系中Pb的含量是对照的36.34倍,而茎叶和糙米分别是对照的1.65倍和1.36倍。不同品种对Pb的积累能力存在显著差异,同一品种在胁迫与对照条件下对Pb的含量也存在明显差异,其中,宁54146对Pb胁迫较敏感。相关分析表明,对照和胁迫条件下,植株不同部位中Pb的含量均不存在相关性。