植物对PAHs胁迫响应及植物修复研究进展

探讨国内外关于植物吸收多环芳烃(PAHs)的途径、PAHs胁迫对植物生长的影响、植物对PAHs胁迫的生理响应,以及PAHs污染的植物修复等方面的研究进展.分析认为,目前的研究缺乏植物对PAHs胁迫响应的生物化学、分子机制的新途径,且现有的植物修复方法存在生物量较低、针对性不强、效率不高等缺点.最后,进一步展望值得探究的相关技术和问题.     

两种枸杞对NaHCO3胁迫的抗性生理响应

以新疆枸杞和枸杞1年生实生苗为试验材料,通过测定NaHCO₃胁迫下两种枸杞苗木干质量、叶片MDA、H₂O₂含量、脯氨酸含量、Na⁺和K⁺含量、电解质外渗率及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸氧化酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)等抗氧化酶活性的变化,研究NaHCO₃胁迫下两种枸杞渗透调节及抗氧化生理响应机制。结果表明:轻度胁迫促进两种枸杞的生长,随胁迫强度的增加两种枸杞生长受到抑制。两种枸杞叶片Na⁺和脯氨酸含量随胁迫强度的增加逐渐升高,且新疆枸杞明显高于枸杞。与枸杞相比,新疆枸杞受到的氧化伤害较轻,表现为较低的叶片H₂O₂和MDA含量及电解质外渗率。随胁迫强度的增加,两种枸杞的SOD活性逐渐增加,CAT活性逐渐降低。两种枸杞的POD活性变化情况与SOD相似,但重度胁迫下枸杞POD活性显著低于对照。两种枸杞APX和GR活性在较低强度胁迫下升高,而在较高强度胁迫下降低。不同的是,重度胁迫下新疆枸杞APX和GR活性虽有所下降,但仍显著高于对照,但重度胁迫下枸杞APX和GR活性却已明显低于对照。研究表明,新疆枸杞的抗NaHCO₃能力强于枸杞。分析认为,NaHCO₃胁迫下新疆枸杞较好的表现可能是由于其更好的渗透调节能力和更为有效的抗氧化防御体系。     

芦苇生长与物质生产对盐碱胁迫的可塑性响应

采用水培实验,以松嫩平原南部的芦苇(Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.)为研究对象,探究了混合盐(NaCl和Na2SO4)、碱(NaHCO3和Na2CO3)胁迫对植株生长和物质生产的影响.结果表明,分株高度、各构件生物量和总生物量以及生物量分配均表现出不同程度的表型可塑性.表型可塑性遵循的规律性为:变异系数茎生物量为最大,无论是盐处理还是碱处理,大多数数量性状呈现相同方向的可塑性变化,即盐处理时呈先升高后降低的变化,在60 mmol/L浓度时达最大值;而碱处理时呈逐渐降低的规律.碱胁迫对分株的抑制作用大于盐胁迫.分株的各构件生物量、总生物量与高度呈显著正相关,反映了盐、碱胁迫下芦苇生长与物质生产、分配的内在协调性及其适应机制.     

7种冬青对苯气体胁迫的生理响应

为揭示7个冬青品种对苯气体胁迫的生理响应,筛选出抗苯气体污染的种质资源,采用人工模拟苯气体胁迫的方法进行试验。研究表明:随着苯气体胁迫时间的延长,7个冬青品种的质膜透性、叶绿素a/b、MDA含量和脯氨酸含量均呈上升趋势,可溶性蛋白含量呈下降趋势,SOD活性和POD活性基本呈先上升后下降的趋势。7个冬青品种扦插苗中‘兰少女’冬青和大别山冬青耐苯性强;钝齿冬青、刺叶冬青和全缘冬青次之;‘金宝石’冬青和冬青抗苯性差。     

自然水体生物膜对苯酚及对硝基苯酚的热力学吸附

利用长春南湖水体培养生物膜, 研究自然水体生物膜对苯酚及对硝基苯酚的吸附特性及pH值对生物膜吸附苯酚及对硝基苯酚的影响. 结果表明, Freudlich方程、 Langmuir方程均能较好地描述生物膜对苯酚及对硝基苯酚的吸附. 生物膜吸附苯酚、 对硝基苯酚的过程中表现出对酸、 碱的缓冲能力, 具有两性表面特性. 生物膜对苯酚的吸附在pH=5~9范围内, 随pH值的升高而增加, 生物膜对对硝基苯酚的吸附随pH值的升高而减小. 溶液中pH值的变化, 改变了酚类化合物的存在形态, 从而影响生物膜对酚类的吸附.     

水分胁迫下植物叶片抗氧化系统的响应研究进展

介绍了水分胁迫下植物活性氧酶促与非酶促保护系统的主要组成及其在不同水分胁迫条件下的响应的研究进展，提出了今后应进一步研究的问题。     

盆栽滨梅幼苗对NaCl胁迫的响应

通过对滨梅(Prunus maritima)幼苗进行NaCl胁迫试验,研究滨梅生长及生理状况的变化规律。结果表明：(1)滨梅生物量随NaCl处理浓度升高呈先升后降的趋势,浓度过高则抑制植物生长。(2)随处理浓度的增加,滨梅叶的丙二醛含量和相对电导率均有不同程度的升高;脯氨酸和可溶性蛋白含量也呈上升趋势;而过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性和根活力均在浇灌水中NaCl质量浓度为6 g/L时达到最大,9 g/L时又显著减小。(3)净光合速率、水分利用效率、表观光合电子传递速率和实际光化学效率随浓度递增均呈先升后降的趋势,质量浓度为6 g/L时最大,而胞间CO2浓度则与上述光合指标的变化趋势相反。综上所述,滨梅耐盐性较强,在6 g/L NaCl处理下长势依然较好。     

益母草幼苗对铝毒胁迫的生理响应

以中药益母草为研究材料,设置了6个铝处理浓度(0、0.04、0.37、3.70、37.04和185.19 mmol/L),研究了益母草幼苗对不同浓度铝毒胁迫的响应.研究发现,随着铝浓度的增加,益母草幼苗的植株鲜质量、植株干质量、根表面积、茎长和根长等总体下降,益母草根的平均直径增大;0.04 mmol/L的铝液处理时,益母草的地上部分鲜质量较对照组增加了1.75%,茎长比对照组增长了4.7%.铝毒胁迫显著抑制了益母草幼苗根系的伸长和生长,随着铝处理浓度的升高,抑制作用总体增强,尤其是{185.19} mmol/L的铝液处理时,益母草种子的萌发率非常低且萌发后长出的芽易霉变死亡而基本上不生长.     

黄河水体对苯酚吸附作用的研究

研究了黄河沉积物对苯酚的吸附作用 ,吸附等温线符合Freundlich方程 ,即Cs=0 .186 5×C0 .5191eq .结果表明 ,黄河水中有微量苯酚存在时 ,绝大部分吸着于河流沉积物上 .     

植物低温响应研究进展

低温胁迫下会对植物的正常生长发育和生理代谢产生直接影响,最终可能会直接导致生物量积累的持续减少及其抗逆性的能力降低,严重时会引起植物的大量死亡,从而遏制了植物生产和观赏利用并带来损失。植物耐低温的研究方向跟随着现代研究技术手段的进步也不断得到了更新,随之可应用于鉴定植物抗寒性鉴定上的研究方法逐渐增多。将通过对植物在低温胁迫下的表型、组织结构响应、生理响应以及分子组学四个方面进行系统论述。     

不同种群羊草幼苗对土壤干旱胁迫的生理生态响应

对干旱条件下三个不同种群羊草叶水势、生物量及其分配格局、生理生化反应进行研究．各种群羊草的生长对轻度干旱胁迫不敏感，重度胁迫下羊草生物量均呈下降趋势，但不同种群变化存在差异．重度胁迫下白音锡勒种群生物量显低于对照和轻度胁迫，而达里湖种群和嘎松山种群与对照、轻度胁迫差异不显．随胁迫强度加大，达里湖种群和嗄松山种群地下部分投入比例增加，白音锡勒种群重度胁迫下地下生物量却显减少．三个种群羊草叶水势变化相似，均随胁迫时间的延长和胁迫强度的加大而下降，但轻度胁迫与对照差异不显，重度胁迫处理第6d迅速下降，第8d降到最低，复水后不同种群羊草水势恢复程度不同．三个种群羊草叶片可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、MDA含量的变化相似，均随干旱胁迫的加剧而增加，复水后逐渐恢复．嘎松山和白音锡勒种群可溶性糖和脯氨酸含量增加的幅度大于达里湖种群，胁迫条件下达里湖种群羊草叶片的MDA含量高于其它两个种群．     

三种荒漠植物幼苗对NaCl胁迫的叶绿素荧光响应

了解极干旱区沙漠过渡带植物的耐盐能力有利于揭示其耐盐机制,保护和利用这些植物。叶绿素荧光技术被使用,以研究NaCl胁迫对温室培养的三种植物骆驼刺(Alhagi sparsifolia)、罗布麻(Apocynum venetum)和盐穗木(Halostachys caspica)幼苗叶片光系统II的影响,NaCl胁迫导致骆驼刺和罗布麻叶片PSII最大量子产量(Fv/Fm)下降,但是引起下降的原因不同——骆驼刺的Fm不变而Fo增加,而罗布麻则是增加初始荧光Fo同时降低最大荧光Fm,盐胁迫对盐穗木影响不大。盐胁迫也诱导了三种植物光适应能力的降低,其中以骆驼刺和罗布麻下降明显。三种植物对NaCl胁迫的忍耐能力排序为盐穗木>骆驼刺>罗布麻。     

高羊茅对铅递进胁迫的生理响应

采用盆栽试验,研究了铅递进胁迫处理对高羊茅叶片脂质过氧化程度、叶绿素含量、渗透调节物质及叶片抗氧化系统等的影响。结果表明:随着铅处理浓度的升高,高羊茅叶片膜质过氧化产物丙二醛(MDA)含量增加,保护酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性呈现先增高后降低的趋势;高浓度铅引起叶绿素降解,叶片可溶性蛋白质含量降低,可溶性糖和游离脯氨酸(Pro)积累,抗坏血酸-谷胱氨酸(ASA—GSH)循环代谢加强,抗坏血酸(ASA)含量增加。     

银杏幼苗对水分胁迫的生理响应

采用4种质量分数的PEG6000（10％－30％）对银杏幼苗进行根际渗透胁迫处理。结果表明，银杏体内脯氨酸含量、POD活性、膜相对透性及MDA含量对渗透迫做出了不同的反应。POD在第2天出现高峰（10％除外）后下降；脯氨酸含量的显增加出现2d之后（特别是PEG20％－30％强度下）上升幅度很大；膜相对透性增加在脯氨酸含量变化之后。脯氨酸含量与膜相对透性相关显（r＝0．97），与DMA呈一般的相关。4种胁迫强度可划分为3种类型：10％－15％PEG处理时为轻度胁迫型，15％－2％处理为中度胁迫型，20％－30％处理为严重胁迫型。银杏能较长时间地忍受20％PEG处理以下的水分胁迫，超过此胁迫强度则出现伤害。     

不同胁迫条件下芦苇对污染物的去除及其生长响应研究

芦苇是常见的挺水湿地植物,研究其对不同类型的污染环境修复能力以及生长响应具有重要意义.本实验通过模拟受到重金属、富营养化及营养匮乏胁迫的芦苇湿地系统,对芦苇的鲜重变化、污染物去除、根际微生物种类及多样性,以及污染净化与芦苇蒸腾之间的关系进行研究.结果表明,芦苇是一种优良的重金属去除植物,对Mn—Ni—Cu—Zn—Cd复合金属污染的去除比例平均达到77.15%(其中Mn 90.01%,Ni 59.03%,Cu 90.17%,Zn68.37%,Cd 78.16%),总的去除效率达到2.015 mmol m-2d-1(其中Mn 1.001mmol m-2d-1、Ni 0.063 mmol·m-2·d-1、Cu 0.224 mmol·m-2·d-1、Zn 0.718 mmol·m-2·d-1、Cd 0.009 mmol·m-2·d-1);对营养类污染物(TN、NH3-N、TP)的去除比例平均达到27.36%(其中P 17.43%,TN 37.29%,NH3-N 70.08%),对氮—磷的总去除效率达到15.892 mmol·m-2·d-1(其中TN 15.539 mmol·m-2·d-1、TP 0.353 mmol·m-2·d-1,另外对NH3-N的去除效率为10.689 mmol·m-2·d-1);无论是氮、磷还是重金属的去除,都与芦苇蒸腾呈正关联.通过对芦苇根际水样的PCRDGGE分析,发现在不同的胁迫生境中,芦苇根际的优势细菌在种类上差异明显,在多样性指数上也有较大差别:营养匮乏胁迫(蒸馏水培养)生境的多样性指数最高(1.538),富营养化生境处理次之(1.517),重金属胁迫生境最低(1.498).     

酸雨胁迫下稀土元素对小麦生理生化响应的作用

运用盆栽实验,对酸雨胁迫下稀土元素(REE)对小麦生理生化响应的作用进行了研究．结果表明：酸雨影响了叶绿素含量及叶绿素a／b值．叶绿素a及叶绿素总量与酸雨pH值呈正相关,POD活性随酸雨pH值减小逐渐增加,间接导致叶绿素a分解速度加快,造成叶绿素总量减少和a／b值减小,加速了叶片的老化,影响植株光能吸收、转换及碳同化．REE施用后,仍在酸雨胁迫下的植株与单一酸雨处理相比,其叶绿素含量、叶绿素a／b值、POD活性均能稳定在一定水平上．在酸雨pH＞3．5的情况下REE明显地表现出对小麦体内叶绿素及过氧化物酶有一定的防护作用．     

植物对干旱胁迫响应分子机制的研究进展

植物适应干旱环境,以各种反应维持自身的水分平衡,避免或减轻缺水对细胞的危害.本文从功能蛋白、渗透调节因子、转录因子以及蛋白激酶等方面,简单阐述植物对干旱胁迫响应机制的研究进展.     

木本植物响应干旱胁迫的研究现状

为深入了解木本植物响应干旱胁迫的分子机理,本文系统的从木本植物对干旱信号的感知、信号转导到转录调控、生理生化反应以及表型变化等方面总结了木本植物对干旱胁迫可能的响应过程.认为木本植物由于其固着根生的特点,不得不进化出相应的机制来应对不断变化的环境.当遭受干旱胁迫时,木本植物根系细胞膜上的感受器首先感知到土壤水分状态的变化,细胞内的蛋白质和激素调控系统触发相应的干旱适应反应.干旱信号通过细胞间的信号传导路径传递到植物体内的各个部位,主要的信号传导途径包括Ca²⁺信号、激素信号和转录因子调控等.一些关键基因和信号通路,如脱落酸(ABA)信号通路、DREB蛋白家族等也参与调控植物的干旱适应性.木本植物也会发生形态和解剖上的变化来减少水分蒸发和增强根系的吸水能力.本文可为抗旱型木本植物选育提供见解.     

园林植物对淹水胁迫的生理及分子响应机理研究进展

淹水胁迫是影响园林植物正常生长发育的非生物胁迫之一。研究园林植物淹水胁迫生理与分子响应机理,对筛选耐淹园林植物种质和扩大湿地绿化品种范围具有重要的现实意义。园林植物受淹后光合和呼吸作用均受到不同程度的抑制,生长缓慢,长时间淹水可导致死亡。园林植物主要通过形态结构变化、能量代谢反应、激素的合成与运输等方式来响应淹水胁迫。该综述从淹水胁迫对园林植物的影响及其响应机制、淹水响应分子调控与园林植物耐淹能力评价体系的构建3个方面进行了总结并提出展望,旨在为园林植物淹水胁迫研究和耐淹园林植物新种质的筛选和鉴定提供技术支撑。     

几种喀斯特森林树种幼苗对水分胁迫的生理响应

本文采用人工模拟水分胁迫的方法研究了16个喀斯特森林常见树种幼苗对水分胁迫的生理反应过程。结果表明。随着水分胁迫加剧。各种幼苗叶绿素含量均下降；质膜相对透性上升；POD活性呈“先上升后下降”的趋势；可溶性糖含量上升；硝酸还原酶活性下降；游离脯氨酸含量增加。