湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)对Pb胁迫的生物标志物响应

采用浸没培养实验研究了不同浓度Pb胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomniumacutum)的总叶绿素、丙二醛、可溶性糖、游离脯氨酸含量以及抗氧化酶活性等生理生化生物标志物的变化,以探讨Pb胁迫下湿地匍灯藓的受损和耐受机理。结果表明,湿地匍灯藓外表伤害症状与Pb胁迫浓度存在明显的剂量-效应关系;低浓度(20mg·L-1)Pb胁迫可以显著地促进湿地匍灯藓的总叶绿素含量增加,而中、高浓度(50mg·L-1)Pb胁迫则导致总叶绿素含量显著降低。湿地匍灯藓对Pb具有较强的生物富集能力,且藓体Pb的累积量与环境Pb浓度呈显著正相关。湿地匍灯藓体内MDA和游离脯氨酸含量随Pb胁迫浓度的增加表现为显著升高。可溶性糖含量仅在高浓度Pb胁迫下显著升高。可溶性蛋白含量、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均随Pb胁迫浓度的增加而显著下降,其中CAT活性的降幅最大,SOD活性随Pb胁迫浓度的增加逐渐显著增加。在高浓度Pb胁迫下,由于细胞膜脂过氧化和蛋白质变性失活所导致的膜保护体系损伤可能是湿地匍灯藓Pb中毒的主要原因,而渗透调节可能是其缓解Pb毒害的一种主要方式,SOD则在清除Pb胁迫产生的活性氧自由基过程中起重要作用。总叶绿素、丙二醛、游离脯氨酸、可溶性蛋白、CAT和SOD可以作为湿地匍灯藓受Pb胁迫的敏感生物标志物。

湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)的防御机制对镉胁迫的响应

采用浸没培养实验研究不同浓度镉溶液(0、2、5、50mg·L-1)对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)的膜系统、光合系统的损伤情况及其抗氧化酶系统的影响。结果表明:湿地匍灯藓外表伤害症状随Cd胁迫浓度增加而加重;湿地匍灯藓对Cd有较强的生物富集能力,且藓体Cd累积量与溶液Cd浓度显著正相关(P<0.05);湿地匍灯藓的总叶绿素含量随Cd浓度增加显著降低,其含量与可溶性蛋白含量显著正相关(P<0.05);Cd胁迫引起湿地匍灯藓的丙二醛(MDA)积累,同时伴随可溶性糖和游离脯氨酸含量显著增加,其中可溶性糖含量与MDA含量显著正相关(P<0.05);可溶性蛋白含量和过氧化氢酶(CAT)活性随Cd浓度增加均持续下降,而超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活性却随Cd浓度增加而呈现逐渐上升趋势,其中可溶性蛋白和CAT活性均与MDA含量显著负相关(P<0.05),SOD活性则与MDA含量显著正相关(P<0.05),POD活性与MDA含量极显著正相关(P<0.01)。Cd胁迫抑制或降解光合作用相关酶类、细胞膜质过氧化和蛋白质代谢紊乱可能是湿地匍灯藓遭受Cd毒害的主要原因;湿地匍灯藓通过增加可溶性糖含量、SOD和POD活性来抵御Cd的毒害,但由于CAT活性丧失,使湿地匍灯藓的防御系统崩溃,最终导致了湿地匍灯藓细胞的凋亡。可溶性糖、SOD和POD可以作为湿地匍灯藓防御Cd毒害的指标。

Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属累积效应及抗氧化系统响应

采用浸没培养方法研究了不同浓度Cd、Pb复合胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)重金属的累积效应及抗氧化系统的响应。结果显示:复合胁迫下Pb显著抑制湿地匍灯藓对Cd的吸收,与低Pb水平(20 mg·L-1)相比(对照无检出值),在低Cd(2mg·L-1)处理时,随Pb处理浓度增加,藓体内Cd累积量分别降低了30.1%和78.4%;在高Cd(50 mg·L-1)水平处理时,其降幅则分别达到了35.0%和86.9%。复合胁迫引起湿地匍灯藓脂质过氧化终产物丙二醛(MDA)含量随胁迫程度加大而持续升高,当复合胁迫浓度达到最大时,MDA含量也达到了最大,与对照相比显著增加7162%。与此同时,超氧化物歧化酶(SOD)活性和脯氨酸含量也呈现了应激性增加,且均在最高复合胁迫浓度处理时达到最大,与对照相比分别增加237.4%和2049%,而过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性则持续降低。基于此,可以认为:Cd、Pb复合胁迫下,Pb对Cd的累积效应有明显的抑制作用,且这种抑制作用有浓度依赖性;Cd、Pb复合胁迫所致细胞氧化损伤的主要来源为过氧化物的清除能力低下所致过氧化物积累。

Cd、Pb胁迫下湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿素荧光特性研究

采用浸没培养实验研究了不同浓度Cd(0、1、5、10 mg·L-1)、Pb(0、10、25、50 mg·L-1)单一以及二者低、中、高浓度组合复合处理对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿素荧光以及细胞膜透性的影响。结果表明:(1)湿地匍灯藓Fv/Fm、Fv/Fo、Fv′/Fm′、ETR、Y(II)的下降程度与Cd、Pb胁迫浓度及胁迫时间存在明显的剂量、时间-效应关系;随胁迫时间延长,Y(NO)总体呈现持续上升的趋势,qN表现为先升后降,而qP则呈现出先降后升趋势。(2)湿地匍灯藓的叶绿素荧光参数对Pb、Cd胁迫的响应存在差异,单一Pb胁迫初期各荧光参数即出现不同程度的下降,单一Cd胁迫下上述参数均在处理第4 d才出现明显下降;在胁迫第1 d,中、低浓度Cd、Pb单一及复合胁迫均引起湿地匍灯藓的Fv/Fm、Fv/Fo、Fv′/Fm′增加。(3)Cd、Pb胁迫均使处理液电导率升高,升幅大小顺序为Cd/Pb复合胁迫>Cd胁迫>Pb胁迫。表明湿地匍灯藓在Cd、Pb胁迫初期可通过应激性增加PSII活性中心数来抵御重金属的毒害,但由于电子传递和热耗散能力较弱,使PSII活性中心受损,最终导致光合系统损伤;Cd、Pb复合胁迫对湿地匍灯藓细胞膜的损伤和毒害作用显著强于单一胁迫,Cd对细胞膜的毒害作用又强于Pb;Fv/Fo可作为Cd、Pb胁迫的敏感指标。

Mathematical Models for Some Ecophysiological Characteristics in Different Weather Condition in Moss (Plagiomnium acutum)

Based on the data from experiment, several mathematical models for describing the ecophysiological characteristics ofPlagiomnium acutum and the relationship between photosynthetic active radiation (R)P, temperature of atmospheric (T a), relative humidity (H r), concentration of carbon dioxide were established with the method of regression. The biological meanings of the models were analyzed primarily, which showed significance in both theory and application.

烟头引燃藏柏林下尖叶匐灯藓层研究

为研究地表苔藓层的引燃特性,以昆明地区广泛分布的藏柏林下地被物尖叶匐灯藓为研究对象,在室内模拟构造野外自然生长状态的尖叶匐灯藓床层,设定5个水平含水率(0%、5%、10%、15%、20%)以及6个水平风速(0、1、2、3、4、5 m·s^(-1))的烟头引燃藏柏林下尖叶匐灯藓层试验。结果表明:烟头引燃尖叶匐灯藓层的最大含水率约为20%;含水率和风速以及两个因子之间的相互作用对尖叶匐灯藓层的引燃比例有显著影响。当风速≤2 m·s^(-1)时,尖叶匐灯藓层不能被烟头引燃;当风速从3 m·s^(-1)增加到5 m·s^(-1)时,含水率从20%降至0%时,烟头的引燃比例从13%增至82%。建立了烟头引燃尖叶匐灯藓层的二元Logistic回归模型,预测的准确率达71.7%。研究结果可为昆明地区地表可燃物的管理、火险预警等提供依据,为深入开展苔藓植物的火灾风险辨识与评价奠定基础。

高温胁迫下两种藓类植物过氧化物酶活性的变化

在不同的高温胁迫条件下 ,对湿地匍灯藓 (Plagiomnium acutum)和大羽藓 (Thuidium cymbifolium)过氧化物酶 (POD)活性及其与处理时间和处理温度的关系进行了初步研究。结果表明 ,在一定的温度范围内 ,随着温度的升高 ,POD活性增加 ,二者成线形关系。在一定温度条件下 ,一般随着处理时间的延长 ,POD活性增加。但是当超过一定的温度 (4 5～ 5 0°C)以及一定的处理时间 (4～ 6h) ,POD活性有所下降。结果还表明 ,湿地匍灯藓的POD活性显著高于大羽藓。而且在高温胁迫下 ,湿地匍灯藓 POD活性变化比大羽藓活跃 ,其变化幅度也比大羽藓大。

脱水与复水过程中湿地匍灯藓的生理生化响应

研究了脱水与复水过程中湿地匍灯藓的渗透调节能力、抗氧化保护系统以及DNA损伤与修复的影响。结果表明:(1)在脱水过程中,游离脯氨酸、可溶性糖、还原性糖含量均出现明显增加,脱水12h时达到最大;细胞膜透性上升;超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶活性均持续上升,抗坏血酸含量则逐渐降低;DNA损伤明显加大,脱水24h时DNA已全部降解为低分子量片段。(2)在复水过程中,以上各项指标变化趋势与脱水处理时刚好相反。表明湿地匍灯藓具备复苏植物的典型特征,在含水量变化(变水)过程中具有较强的抗干(旱)性,其抗逆性主要体现为修复能力。

尖叶拟船叶藓光系统Ⅱ光合荧光特性、活性氧代谢与耐脱水生理生态适应的关系

以广布湿生藓类——湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)为比较材料,研究东亚特有濒危植物尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)在不同快速脱水和复水胁迫下PSⅡ的叶绿素光合荧光变化和活性氧代谢及抗氧化系统变化,探讨两种藓类生理生态适应性差异的成因,以初步确定尖叶拟船叶藓受水分条件限制分布狭窄趋于濒危的原因。结果显示:(1)尖叶拟船叶藓的光合电子传递在脱水后可被极微弱光完全抑制,其抑制光强的恢复明显慢于湿地匐灯藓;其PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(YⅡ)先降而后升,恢复较慢;光化学淬灭(q P)复水后恢复较快,非光化学淬灭(NPQ)的绝对值和变化速率则始终低于湿地匐灯藓。(2)尖叶拟船叶藓活性氧水平明显高于湿地匐灯藓;其SOD、CAT、APX等抗氧化系统酶活性整体变化幅度较大,抗氧化保护物质(As A)含量则明显低于湿地匐灯藓。以上结果表明尖叶拟船叶藓受到环境水分因子限制的原因主要有:(1)PSⅡ的反应中心色素(P680)对脱水伤害较为敏感;(2)复水修复过程中抗氧化保护系统的保护能力偏低。

高温胁迫下藓类植物游离脯氨酸含量的变化

对于高温胁迫条件下湿地匍灯藓 (Plagiomniumacutum)和大羽藓 (Thuidiumcymbifolium)体内游离脯氨酸积累及其与处理时间和处理温度的关系进行了初步的研究 .结果显示 ,高温胁迫与水分和渗透胁迫一样能够诱导植物体内游离脯氨酸的积累 .在一定的高温胁迫强度范围内 ,游离脯氨酸含量随处理温度的升高和处理时间的延长而增加 ;两种藓类植物中游离脯氨酸含量变化与处理温度的关系是一“S”形曲线 ,当温度从 35℃升高到 5 0℃时 ,游离脯氨酸含量增加了近 3倍 .

湿地匐灯藓切茎繁殖研究

湿地匐灯藓Ｐｌａｇｉｏｍｎｉｕｍａｃｕｔｕｍ（Ｌｉｎｄｂ．）Ｔ．Ｋｏｐ．是五倍子角倍蚜ＳｃｈｌｅｃｈｔａｎｄａｌｉａｃｈｉｎｅｎｓｉｓＢｅｌｌ．的优良冬寄主之一。对该藓切茎繁殖的研究表明：切茎碎段繁殖适宜时期为４～６月、９月，温度为１３～２５℃；碎段长度０．５～０．８ｃｍ，撒播量为６０～８０ｇ／ｍ２为宜。这不仅可以提高繁殖系数，而且还能延长冬寄主使用寿命２～３ａ。从而为角倍蚜冬寄主的快速繁殖提供了科学依据。

三种苔藓植物提取物对植物病原菌的抑菌性研究

以立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)、棉花枯萎病菌(Fusariumoxysporum)、苹果轮纹病菌(Physalosporapiricolanosa)、草莓灰霉病菌(Botrytiscinerea)四种植物病原菌为供试病原菌,对大镰刀藓Drepanocladusexannulatus、锐尖匍灯藓Plagiomniumacutum和疣小金发藓Pogonatumurnigerum三种藓类醇提液进行抑菌活性筛选,结果表明,大镰刀藓提取液对立枯丝核菌有较好的抑制作用,对立枯丝核菌的EC50为0.878mg/mL;而锐尖匍灯藓的提取液对立枯丝核菌的生长却有促进作用。

角倍蚜冬寄主──湿地匐灯藓繁殖技术研究

本文对角倍蚜的优良冬寄主湿地匐灯藓进行了系列繁殖研究，结果表明：切茎碎段繁殖较原株繁殖具有提高繁殖系数，延长藓利用年限的优点。切茎碎段繁殖以４～６月和９月或者温度１３～２５℃时进行较为适宜；碎段长度以以０．５～０．８ｃｍ，撒播量以６０～８０ｇ／ｍ２为宜。

Cd对湿地匍灯藓叶绿体损伤与活性氧的影响

为探讨不同镉(Cd)浓度胁迫对湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)叶绿体、Cd的亚细胞分布及活性氧代谢的影响,设置了4个Cd浓度梯度(0、1、5、10 mg·L^-1),采用浸没培养方法对湿地匍灯藓进行处理。结果表明:随Cd胁迫浓度增加,细胞损伤加大,叶绿体严重皱缩成球状,同时细胞空泡化程度也逐渐加重。Cd在亚细胞组分中的分布为:细胞壁>细胞器>可溶部分。随Cd浓度增加,细胞器中Cd累积量增加;随Cd胁迫浓度的增加,湿地匍灯藓体内超氧阴离子自由基(O2^-·)的产生速率先降后升,过氧化氢(H2O2)的含量则持续上升,均在10 mg·L^-1时达到最大值,与对照相比,二者分别增加了7.9%和13.7%;与之对应,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均显著增加,与对照相比,两种酶活性分别增加了947%和430%、810%和765%、712%和1125%;藓体内抗坏血酸含量与Cd存在剂量效应关系,尤其是还原型抗坏血酸(ASA),与对照相比分别增加了42.7%、72.7%和89.2%。综上所述,进入藓体内的Cd可能通过攻击叶绿体,使APX变性失活,诱导活性氧产生;而抗坏血酸-谷胱甘肽途径可能是湿地匍灯藓体内主要的活性氧清除机制。

角倍蚜冬寄主的生态学特征研究

通过对角倍芽冬寄主侧枝匐灯藓Plagiomnium maximoiczii（Lindb）T．kop、湿地匐灯藓P.acutum（Lindb）T．kop对光照强度、温度、湿度、养分备件的响应，研究角倍芽冬寄主生物学及生态学特性，结果表明：角倍芽冬寄主是典型的阴湿生植物，其适宜生长的环境是450～1000IA（的光照,18～23℃的温度，90％以上的日平均相对湿度和经常的体表水分，养分供应。

尖叶匐灯藓对不同栽培基质的生长和生理响应

为探究不同栽培基质对尖叶匐灯藓[Plagiomnium acutum(Lindb.)T.Kop.]生长和生理指标的影响,通过实验筛选出适宜尖叶匐灯藓栽培的最优基质,为尖叶匐灯藓的繁殖栽培提供新的途径和思路。该研究以森林中常见的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ腐解等级的马尾松倒木(W_(Ⅱ)、W_(Ⅲ)、W_(Ⅳ))和常用的苔藓栽培土壤[颗粒土(S_(G))、通用营养土(S_(N))、草炭土(S_(C))]为栽培基质,设置6组不同基质处理,考察不同基质栽培下尖叶匐灯藓的生长长度、生长盖度、叶绿素含量、可溶性蛋白质总含量以及可溶性糖总含量,并利用Pearson相关性分析和模糊隶属函数综合评价各基质上尖叶匐灯藓总体生长状况及其影响因子。结果表明:(1)各栽培基质间的理化性质存在显著差异,倒木基质(W_(Ⅱ)、W_(Ⅲ)和W_(Ⅳ))的总孔隙度、持水能力以及全氮含量显著高于S_(G)和S_(N)基质,而S_(G)和S_(N)基质的容重、全磷含量和全钾含量显著高于倒木基质;SC基质除总孔隙度和持水孔隙与倒木基质有显著差异外,其他指标均较为接近。(2)6组不同栽培基质中,倒木基质(W_(Ⅱ)、W_(Ⅲ)、W_(Ⅳ))可以更有效提高尖叶匐灯藓配子体生长长度和生长盖度,S_(C)基质可以提高尖叶匐灯藓叶绿素含量,提升其光合能力,S_(G)基质栽培可以提升可溶性糖和可溶性蛋白质含量,进而增强其植物抗性;W_(Ⅳ)基质上尖叶匐灯藓的隶属函数综合评价得分最高,综合生长状况最好。(3)基质的总孔隙度、持水孔隙、持水能力和全氮含量与尖叶匐灯藓的生长形态指标呈极显著正相关关系;而基质的容重、全磷含量、全钾含量与苔藓的生长形态指标呈极显著负相关关系。研究认为,倒木基质相比于土壤基质具有较大的孔隙度和持水能力,更有利于尖叶匐灯藓的生长,并以腐解Ⅳ级的马尾松倒木基质中尖叶匐灯藓综合生长发育状况最好,可以作为栽培尖叶匐灯藓最优基质;在尖叶匐灯藓的生产栽培中适当增大基质的孔隙度、持水能力和全氮含量将有利于其生长。

三种栽培基质对尖叶匐灯藓生长的影响

为筛选适宜尖叶匐灯藓繁殖栽培基质,提高尖叶匐灯藓人工繁殖率和质量,为尖叶匐灯藓的繁殖栽培提供新的途径和思路。本研究以原生土、营养土和森林腐木三种基质栽培尖叶匐灯藓,研究不同基质对尖叶匐灯藓的发芽率、生长长度、生长盖度、颜色评分和均一性评分的影响。结果表明,T 2(营养土)基质上尖叶匐灯藓生长状况最差,T 1基质上生长状况最好,T 3基质上尖叶匐灯藓的生长状况(生长长度和生长盖度)与T 1(原生土)接近,而且其观赏价值(均一性和颜色)最高。综合来看T 3(森林腐木)基质更适宜尖叶匐灯藓的生长。

湿地藓在不同基质上的生长效果试验报告

通过对不同基质上湿地藓的生长效果分析 ,证实不同基质上藓的生长发育存在显著的差异。五种试验基质中以含灰分高的基质上藓的生长量最大、抗逆性最强 ,而低肥土壤或人工施肥土壤均不宜植藓。