【目的】为研究重金属Cd对林木生理生化特性的影响,探讨林木对Cd胁迫的响应机制,为日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,测定其地径和苗高生长量及8个生理生化指标,评价不同无性系抗Cd2+胁迫的能力。【结果】镉胁迫导致无性系的CAT及MDA含量较CK呈先增加后减少的趋势;POD和SOD活性较CK也呈先增大后减小的变化趋势,其中L35、鲁林9号、鲁林16号的POD活性始终排在前3位;随着镉处理浓度的增加,无性系L35、I-107和中菏1号的脯氨酸及可溶性糖含量较CK均呈现逐渐上升趋势,而叶绿素含量均呈先增加后减少的趋势,L35、I-107和中菏1号的叶绿素含量始终排在前3位。各无性系的地径和苗高在Cd胁迫下存在差异,苗高达到显著水平,而地径未达到显著水平,表明参试无性系苗高性状较地径对Cd的胁迫更为敏感。【结论】利用主成分分析对5个无性系生长量及生理生化指标进行综合评价,L35、中菏1号和I-107的抗重金属Cd能力较强,可作为修复重金属镉污染土壤的理想无性系。

【目的】本研究以10个黑杨派无性系为试验材料，研究其在干旱胁迫下的生长、生理生化特性的变化规律，分析不同无性系的抗旱能力，筛选出抗旱性强的优良无性系，旨在为干旱立地杨树品种选择提供依据。【方法】利用盆栽试验的方法模拟干旱胁迫，共设置4个水分梯度，测定10个无性系在不同缺水程度下的9个指标变化，探究不同程度的干旱胁迫对各无性系生长及生理指标的影响。【结果】持续干旱胁迫下，10个无性系之间的苗高增量、地径增量和生物量增量差别明显，其中无性系1733和1627与对照2025差异显著。除无性系1716外，其余各无性系的叶绿素含量呈先上升后下降的趋势，在轻度干旱时小幅度增加，在中度干旱和重度干旱时下降。各供试无性系叶片的细胞膜透性随干旱时间的延续呈升高趋势，在重度干旱胁迫下，细胞膜通透性增至最大，增幅最大是无性系1716、1722，增幅最小的是无性系1733、1641。丙二醛含量表现出先升高后下降的变化规律，在中度干旱时含量最高；超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性先升后降，在中度干旱下活性最大，与正常供水相比，无性系1627和1733的SOD活性升高幅度最大，无性系1733和1641的POD活性升高幅度最大。渗透调节物质积累随干旱程度的加重逐渐升高，在重度干旱下，游离脯氨酸（Pro）含量和增大幅度最高的均是无性系1627和1733，与对照2025差异显著。主成分分析表明，在重度干旱胁迫条件下，10个无性系的抗旱能力强弱依次为1733、1627、I-107、1641、1640、1725、1723、2025、1716、1722。【结论】干旱胁迫下10个无性系的各项指标变化不同，根据主成分分析结果，初步认为无性系1733和1627具有较强的抗旱性，可作为干旱立地的试验材料进行进一步研究。

【目的】研究重金属镉(Cd)对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响,探讨无性系对Cd胁迫的响应机制,为治理日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,分别测定其生长量、不同器官生物量及Cd~(2+)含量,评价不同无性系抗Cd胁迫的能力。【结果】随着Cd~(2+)质量浓度增加,胁迫后苗高与地径均呈下降趋势,各无性系苗高性状较地径对Cd胁迫更为敏感;胁迫后叶片数量整体呈下降趋势。通过对不同无性系叶片生物量均值分析发现,无性系I-107、L-35、中菏1号排在前3位,除15 mg/L Cd~(2+)质量浓度外,在其他质量浓度胁迫下差异均达显著水平。随着Cd~(2+)质量浓度增加,不同无性系茎生物量与根生物量变化趋势一致,整体先降低,后升高再降低。对不同质量浓度Cd~(2+)胁迫下茎与根生物量的均值进行分析,发现无性系I-107、鲁林9号、L-35的茎生物量排在前3位,I-107、鲁林16号、L-35的根生物量排在前3位。各无性系茎中Cd~(2+)含量随Cd~(2+)质量浓度的增加均有不同程度升高,其中无性系I-107较对照增长率最大,其次为鲁林9号。在最高质量浓度胁迫下,鲁林9号的茎中Cd_2~+含量较其他无性系差异达显著水平。不同无性系叶片和根中Cd~(2+)含量随质量浓度增加均有不同程度升高,在最高质量浓度胁迫下,无性系I-107、中菏1号、鲁林9号中叶片Cd~(2+)含量较对照增长率排在前3位。无性系中菏1号、I-107、L-35中根Cd_2~+含量较对照增长率排在前3位。总生物量呈先升高再降低的趋势,总Cd~(2+)含量呈先升高再降低再升高的趋势。【结论】利用主成分分析对5个无性系生长量、生物量及Cd~(2+)含量进行综合评价,发现无性系I-107、鲁林9号和L-35的抗重金属Cd能力较强,可为重金属Cd污染土壤的治理与修复提供试验材料。

报道了美洲黑杨I 69杨×小叶杨F1的 5个新无性系及亲本I 69水培苗对盐胁迫反应的试验结果。采用Hoagland Snhyder ( 1 933)溶液加氯化钠的盐胁迫液水培和随机区组试验设计方法 ,设 4个盐胁迫水平 (A ,B ,C ,D) ,其含盐量分加别为 1g·L-1,2g·L-1,3g·L-1和 0g·L-1,3次重复。试验结果表明 ,生物量、叶面积和苗高等是对盐胁迫反应比较敏感的指标。通过应用“坐标综合方法”对 9个生长指标综合评定 ,6个无性系的抗盐能力顺序为 80 1 1 7>80 1 0 5>80 1 0 6>I 69>80 1 0 8>80 1 2 1。表 8参 4

比较‘2025’杨及其2个芽变红叶品种(‘全红杨’‘中红杨’)的耐涝能力,以3个品种嫁接苗为试验材料,采用随机区组设计,盆栽模拟淹水环境,以正常浇水样本为对照。研究不同胁迫处理时间下,3个杨树品种植株表型、光合特性的响应变化及对叶片部分生理指标的影响,并采用隶属函数和灰色关联分析法对抗涝能力和指标进行评价,为新品种的选育及推广提供理论依据。结果表明:通过84 d的模拟试验,3个杨树品种的叶片始终保持有净光合速率,表现出稳定的耐涝遗传特质。淹水28 d,胁迫引起的叶片气孔限制因素使Pn快速下降,高生长均略高于对照(P> 0.05);淹水42 d, MDA含量、SOD和CAT酶活性升高,茎基部产生不定根,叶绿素降解减缓,Pn回升;淹水56～70 d,3个杨树品种高生长量分别较CK下降了53.33%、42.79%和49.96%。SOD、CAT活性下降,膜透性增大,叶片叶绿素加速降解,Pn再次下降。通过各生理指标隶属函数进行综合评价,‘全红杨’的抗淹水能力较弱(P 0.05)。关联分析表明,质膜相对透性、抗氧化CAT和SOD酶活性是影响3个杨树品种抗涝性的主要指标。

【目的】通过转录组测序和分析,发掘美洲黑杨无性系‘中菏1号’耐镉关键功能基因,揭示美洲黑杨在镉胁迫下的响应机制。【方法】以‘中菏1号’为试验材料,通过沙培试验法对处在不同质量浓度(0 mg/L(ZH1C0),10 mg/L(ZH1C1),20 mg/L(ZH1C2))Cd~(2+)环境下的无性系进行胁迫处理,而后采集叶片,提取RNA,并使用Illumina HiSeq TM2500系统对转录组进行高通量测序。【结果】主成分分析确定PC1作为区分不同Cd~(2+)浓度样本的标准;经过差异表达分析,在ZH1C0和ZH1C2之间共检测到4 109条差异基因,其中2 741条基因显著上调表达,1 368条基因显著下调表达;在ZH1C1和ZH1C2之间检测到3 710条差异基因,其中1 969条基因显著上调表达,1 741条基因显著下调表达;不同数据库之间的注释表明Cd~(2+)不仅会影响叶绿体、线粒体等细胞器的微结构,而且会干扰光合作用和呼吸作用中的电子传递。转录因子分析发现,WRKY、MYB、ZIP、ERF、bHLH在镉胁迫响应和耐受中具有重要作用。【结论】在‘中菏1号’中,异戊二烯化植物蛋白在阻止Cd~(2+)进入细胞内部发挥了重要作用;谷胱甘肽不仅可以促进细胞内Cd~(2+)的螯合,还可以缓解细胞内的氧化胁迫;ABC家族蛋白和MATE家族蛋白是‘中菏1号’体内转移Cd~(2+)螯合蛋白的关键载体。

【目的】通过抗逆性胁迫试验探究桑树对单一及复合重金属土壤污染的修复治理效果，为桑树应用于重金属污染土地恢复及生态治理方面提供理论依据和实践参考。【方法】以2年生桑树苗为试验材料，采用土培试验方法设置16个重金属污染梯度，研究不同质量浓度锰（Mn）、镉（Cd）单一及复合胁迫对其叶绿素、丙二醛（MDA）、过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）等植物逆境生理生化常见指标的变化特性及影响。【结果】在重金属胁迫过程中，对于桑树叶绿素、MDA、POD、SOD等生理特性影响程度从大到小依次为Mn、Cd复合胁迫>单一Cd胁迫>单一Mn胁迫。桑树叶绿素含量随着单一及复合胁迫梯度的增加逐渐下降；桑树MDA含量随着单一及复合胁迫梯度增加逐渐上升；POD活性和SOD活性随着单一及复合胁迫表现为第一到第三梯度呈现上升第四梯度下降，在Mn胁迫水平大于25 mg/L、Cd胁迫水平大于200 mg/L时桑树的POD、SOD活性会不同程度地受到抑制且复合胁迫下其活性变化幅度更明显，对桑树的破坏作用更大。【结论】Mn、Cd单一及复合胁迫下桑树的叶绿素、MDA、POD、SOD等生理指标变化幅度对植物的影响作用为Mn、Cd复合胁迫最大，单一Cd胁迫次之，单一Mn胁迫影响最小；叶绿素与MDA变化幅度相反，POD、SOD变化幅度相似。

采用盆栽试验方法,选取5个磷质量浓度(0,20,40,80,160mg/kg)和3个镉质量浓度(0,5,20mg/kg),研究了镉和磷共同作用对黄豆叶片叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的影响,同时探讨磷作用下缓解镉毒害的途径.结果表明,镉的加入阻碍黄豆的生长,随着镉浓度的提高,叶绿素含量和SOD活性明显下降,而MDA含量则显著上升.添加磷在一定程度上可以提高叶绿素含量和增加SOD活性,降低MDA含量.在本试验条件下,镉为5mg/kg时,磷的最佳施用量为80mg/kg,高磷(160mg/kg)处理的植株,其各项生理指标不如80mg/kg磷处理组,说明在镉污染土壤中施...

研究了Ｃｄ２＋胁迫对玉米幼苗生长和生理生化的影响。结果表明，随着Ｃｄ２＋浓度的增加和Ｃｄ２＋毒害时间的延长，ＳＯＤ和ＣＡＴ活性降低，ＰＯＤ活性增强，蛋白质含量下降，膜脂过氧化作用加剧（ＭＤＡ含量上升），质膜透性增大，幼苗的生长受到抑制。

[目的]探究镉胁迫对刺槐生长与光合生理特性的影响。[方法]以刺槐幼苗为研究对象,测定不同浓度镉处理下刺槐生长、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、呼吸速率和气孔特性等。[结果]在镉胁迫下,刺槐幼苗地径、株高受到明显抑制;高浓度处理植株的鲜质量、干质量下降,低浓度处理植株则略微上升,但均与对照差异不显著。随着镉浓度增加,刺槐叶绿素a、叶绿素总量呈下降趋势,而叶绿素b、类胡萝卜素变化无规则,但与对照差异不显著;初始荧光(F_0)与最大荧光产量(F_m)先升后降,最大光化学效率(F_v/F_m)逐步下降,非光化学淬灭系数(qN)逐步上升,实际光化学量子效率(ΦPSII)均低于对照值,但差异不显著;胁迫植株气孔宽度、气孔面积降低,气孔逐步闭合,呼吸效率受到显著抑制;通过相关分析显示,多数指标之间显著性相关;经随机森林回归分析,初始荧光(F_0)、根系镉含量、气孔宽度和叶绿素a的重要性分别在叶绿素荧光参数、植株富集镉含量、气孔特性、光合色素中最强,成为影响刺槐光合功能的最关键因子。[结论]刺槐幼苗生长与光合生理受到一定影响,但仍表现出较强的镉胁迫耐受性,可为镉污染地区的园林应用提供参考。

为了研究镉抗性不同的水稻品种对镉胁迫的生理生化响应差异,采用水培法,以对镉胁迫相对敏感的水稻品种28占和对镉胁迫相对耐受的水稻品种黄粤占为材料,研究了0(蒸馏水,对照),0.05,0.10,0.20 mmol/L 4种不同镉胁迫浓度对该2个水稻品种种子萌发幼苗期的生物学性状、光合特性和生理生化指标的影响。结果表明:不同镉胁迫处理浓度下,2个供试水稻品种28占和黄粤占的苗高、根长、幼苗鲜质量与幼苗干质量均随镉胁迫处理浓度的增大而减小,其中28占减小相对较显著;镉胁迫条件下,水稻叶片的净光合速率(Pn)、气孔

以10个旱柳Salix matsudana无性系为试验材料,研究了水溶液中镉胁迫时旱柳耐镉性性状的遗传特性、耐镉性强弱及叶片生理性状变化。结果表明:水溶液中镉质量浓度为30～60mg·L-1时,旱柳地上部镉质量分数、地上部生物量、根系生物量、地上部镉积累量、根系镉积累量和叶绿素质量分数等6个性状的耐镉性遗传力较高。在此条件下,10个旱柳无性系耐镉性强弱顺序为13号>8号>16号≈18号≈9号>2号≈4号>10号>3号>5号。镉胁迫下,旱柳叶片生理性状变化表现为:叶绿素和可溶性蛋白质量分数降低、膜透性减少、丙二醛质量分数增加、脯氨酸质量分数变化无一致规律。

通过研究Na Cl胁迫对芹菜植株生长、生理生化特性以及品质的影响,以期为盐胁迫下芹菜品种的选用提供理论依据。选用西芹(京芹一号)、本芹(夏芹)和不同浓度Na Cl(0,30,60,90,120 mmol/L)溶液为材料,通过盆栽试验,研究Na Cl胁迫对芹菜植株生长、生理生化特性以及品质的影响。结果表明:Na Cl胁迫可抑制芹菜的生长,株高、鲜质量、干质量随Na Cl浓度的增加逐渐降低;芹菜叶片中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性及丙二酸(MDA)、叶绿素含量均随着Na Cl浓度的升高而升高,过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖含量随Na Cl浓度升高而呈现先升高后降低的趋势;...

【目的】揭示镉胁迫对生菜生长的影响及毒害机理,为阐明镉的毒理效应提供依据。【方法】以水培生菜品种“四季生菜”为材料,设置镉处理低(25 mg/L)、高(50,100 mg/L)水平,以无镉处理(0 mg/L)为对照(CK),用营养液膜技术(NFT)进行试验,处理7,14,21 d后取样,研究镉处理对生菜的地上部和地下部鲜质量、镉含量、镉富集转运特征、生理指标、抗氧化酶活性、光合色素指标及叶绿素荧光参数的影响。【结果】25 mg/L镉处理前14 d对生菜地上部和地下部鲜质量具有促进作用,21 d时25～100 mg/L镉表现出明显的抑制作用。镉处理生菜的地下部镉含量、富集系数均高于地上部;随着镉质量浓度的升高,富集系数总体呈现下降的趋势;处理7 d后,随着镉质量浓度增加,转运系数下降,14和21 d则先上升后下降。在25～100 mg/L镉处理后,生菜的可溶性蛋白含量随着镉质量浓度的升高而增加,但随着处理时间延长逐渐下降;MDA含量随着镉质量浓度升高以及处理时间的延长而增加。与CK相比,7 d时镉处理SOD活性显著升高,14 d显著下降;21 d各处理间差异不显著。镉处理7～21 d后POD活性均较CK显著升高(14 d时25 mg/L处理除外)。随着时间推移,镉处理CAT活性总体表现出先降低后升高的规律。与CK相比,7 d时镉处理生菜光合色素的含量明显增加,14 d时低质量浓度(25 mg/L)镉处理光合色素指标总体增大,高质量浓度(50,100 mg/L)镉抑制了光合色素的合成,21 d时镉处理光合色素指标较CK显著降低。25～100mg/L镉处理7～21 d后,镉对生菜叶绿素荧光参数有明显影响,其中镉处理21 d后PSⅡ最大光量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ有效光量子产量(Fv'/Fm')、PSⅡ实际光量子效率(ΦPSⅡ)、稳态荧光衰减率(Rfd)较7 d均总体降低,而初始荧光值(Fo)和非光化学淬灭系数(NPQ)则表现为增大。【结论】镉质量浓度越高、处理时间越长,生菜的光能转化效率越低,叶片热量散耗越高,光合作用能力降低,植株生长受抑制程度越严重。

通过模拟季节性淹水发生的情况,以枫杨、落羽杉和枫香为试验材料,研究这3个树种在淹水胁迫下的适应性和生理调节机制。结果表明:(1)枫杨等3个树种可耐长期水淹,对淹水胁迫具有很强的适应性。(2)不同淹水深度胁迫下,枫杨SOD、POD、CAT活性无显著差异,MDA含量随淹水深度增加呈现出递减趋势。枫香随淹水深度增加,SOD、POD活性逐渐减少,且渍水与深度淹水间存在显著差异(P <0.01)高于渍水和轻度淹水时;MDA含量随淹水深度增加呈现出逐渐增加趋势,但无显著差异。(3)随淹水时间的延长,3个树种的SOD、POD、CAT保护酶活性多呈现出降低-升高-降低的波状起伏变化;枫杨、枫香的MDA含量呈现出先升高后降低的趋势,落羽杉的MDA含量变化不明显。(4)淹水胁迫解除后,枫杨等3个树种的SOD、POD、CAT酶活性及MDA含量普遍呈现先升高后降低的趋势。