汞胁迫对菹草无菌苗生理代谢的影响     

贾荣  施国新  乔绪强  田秀丽  徐君  徐小颖  杨海燕 《湖泊科学》2012,24(6):899-904

以菹草(Potamogeton crispus L.)无菌苗为实验材料,研究其在不同浓度汞(Hg²⁺)的胁迫下,光合色素含量、叶绿体自发荧光强度、ATP酶活性及相关矿质营养元素(Ca、Mg、Na、K、Fe)的含量变化以及可溶性蛋白含量的变化,以探讨Hg²⁺胁迫对菹草无菌苗光合系统及相关生理指标变化的影响.研究表明:随着Hg²⁺浓度的增加,各种光合色素的含量均呈现下降的趋势,叶绿体自发荧光强度逐渐减弱;Na/K逐渐增大,Na⁺ K⁺-ATP酶活性逐渐降低,Ca²⁺ Mg²⁺-ATP酶活性呈先升后降趋势;可溶性蛋白含量先升后降.结果表明,菹草无菌苗在Hg²⁺胁迫下,光合及其它正常的生理过程遭到破坏,功能紊乱.  相似文献   

环境因素对扁秆荆三棱生理生态特征影响的研究进展     

王铃茜  高英志  何春光  安雨  张红香 《湿地科学》2023,(1):122-130

扁秆荆三棱(Bolboschoenus planiculmis)是中国东北内陆盐沼的优势植物,其地下球茎是水禽的主要食物来源,它是退化湿地恢复重建的重要物种。综述了水文、盐碱条件、养分水平等非生物因素和竞争等生物因素对其生长的影响,以期理解扁秆荆三棱的环境适应策略,为扁秆荆三棱的保护利用和退化湿地恢复提供重要科学依据。在适宜的水分条件下,扁秆荆三棱能够维持正常的生长和生命活动,而在较高的水位条件下,其生物量的积累减少,分配更倾向于地上部分。较低的土壤含盐量有利于扁秆荆三棱的生长,当含盐量超过其耐受范围,扁秆荆三棱的株高、根直径、球茎数、生物量等都显著降低;碱性盐比中性盐对其生长的负面影响更大。由于扁秆荆三棱具有克隆生长习性,其对高养分和异质性环境具有很强的适应性。未来研究除了应聚焦环境因素变化和水体富营养化对扁秆荆三棱生长、分布和生理生态特征的影响,还应加强扁秆荆三棱地下根系、球茎和根茎性状的研究;在群落水平上,应重点开展扁杆荆三棱种内竞争、种间竞争、物种共存机制以及扁秆荆三棱与土壤动物、微生物的相互作用方面的研究。  相似文献   

互花米草入侵东滩盐沼对大型底栖无脊椎动物群落的影响   总被引：29，自引：5，他引：24  

陈中义  付萃长  王海毅  李博  吴纪华  陈家宽 《湿地科学》2005,3(1):1-7

外来种互花米草 (Spartina alterniflora)已经成功入侵崇明东滩 ,正在大量取代潮间带的优势种海三棱草 (Scirpus mariqueter)。采用圆筒取样比较了大型底栖无脊椎动物 (不包含蟹类 )的密度、多样性和群落结构在这两种植物群落的变化差异。大型底栖无脊椎动物的密度在互花米草群落和海三棱草群落中分别为 3119个 /m2 和 345 9个 /m2 ,两者之间没有显著差异 ,但一些常见种的密度在两种植物群落中存在显著差异。从物种的相对多度看 ,两种植物群落中 ,大型底栖无脊椎动物的优势种都是堇拟沼螺 (Assimineaviolacea)和丝异须虫(Heteromastusfiliforms)。物种多样性分析表明 ,互花米草群落中 ,平均每一个圆筒取样中大型底栖无脊椎动物的物种丰富度、香农 -威纳指数、均匀度都显著低于海三棱草群落中 ,而优势度则相反。互花米草群落中 ,食碎屑者的数量百分比显著大于海三棱草群落中 ,食悬浮物者和食植者的数量百分比显著小于海三棱草群落中。这表明互花米草入侵东滩海三棱草群落 ,竞争取代土著植物后 ,显著降低了大型底栖无脊椎动物的物种多样性 ,同时显著改变了营养类群的结构。互花米草入侵所引起的植物群落高度、密度、盖度、生物量的变化可能是造成大型底栖无脊椎动物群落结构改变的主要原因。  相似文献   

鄱阳湖沉积物中磷的赋存形态及分布特征   总被引：11，自引：2，他引：9  

向速林  周文斌 《湖泊科学》2010,22(5):649-654

利用分级提取法对鄱阳湖沉积物进行了磷形态的分级提取和测定,系统研究了沉积物中磷的赋存形态及分布特征.结果表明,鄱阳湖表层沉积物中磷的赋存形态主要包括铁磷(Fe-P)、钙磷(Ca-P)、铝磷(Al-P)、可溶性磷(DP)等无机磷(IP)及有机磷(OP),各形态磷的空间分布基本具有从河口地区监测点向湖区监测点方向升高的趋势,垂向分布上总磷及各形态磷含量随深度增加而降低.表层沉积物(0-2cm)中总磷含量为578.36-813.55mg/kg,主要由无机磷组成,无机磷中以Fe-P含量最高,最大值达350.24mg/kg,占总磷的40%以上,Ca-P、Al-P含量相当,约占总磷含量的20%左右,而以DP的含量最低,含量在5%以下.有机磷含量约占总磷含量的15%左右.另外,沉积物中TP含量与Fe-P、Al-P、Ca-P及OP均具有较好的相关性,且OP含量与Fe-P、Al-P也具有较好的正相关关系,而与Ca-P的相关性较弱.  相似文献   

不同pH处理对菹草(Potamogeton crispus L.)Cr⁶⁺毒害效应的影响     

黄敏  施国新  夏海威  吴娟  乔绪强  汪鹏合  陈霖 《湖泊科学》2014,26(4):607-615

对Cr⁶⁺胁迫条件下不同pH处理对菹草无菌苗元素、光合色素、活性氧、丙二醛、抗氧化酶、脯氨酸(Pro)及多胺(PAs)含量的影响进行研究,以探讨不同pH处理影响水生植物Cr⁶⁺毒害效应的机制.结果表明:(1)偏酸性pH处理加剧菹草对铬的蓄积,而pH为7.0时Cr⁶⁺胁迫所造成的矿质元素失衡有所减弱;(2)Cr⁶⁺胁迫下pH为6.0~8.0的处理延缓了菹草的失绿症状,促进了光合色素的合成;(3)Cr⁶⁺胁迫下菹草超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的活性在pH为6.0和7.0的处理组诱导程度最小;(4)Cr⁶⁺胁迫下pH为6.0和7.0处理的菹草Pro含量显著提高;(5)pH为4.0和5.0的处理使腐胺(Put)含量显著提高,而pH为6.0和7.0的处理则促进亚精胺(Spd)含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值上升,精胺(Spm)含量总体趋势为随pH值升高而逐步上升,仅在pH为4.0和5.0的处理组中低于Cr⁶⁺胁迫对照组.因此,pH条件可影响菹草对铬及营养元素的积累,抗氧化酶、Pro、PAs代谢等生理生化过程,导致铬毒性效应差异.在pH为6.0~7.0的范围内,菹草能调节抗氧化酶系统,较有效地清除体内活性氧,提高机体中Pro、PAs含量及游离态(Spd+Spm)/Put比值,减轻膜系统脂质过氧化,维持机体内矿质元素平衡,致使毒性效应达到最小程度.  相似文献   

镍胁迫对菹草(Potamoge toncrispus L.)活性氧及脯氨酸代谢的影响     

陈霖  姜岩  汪鹏合  施国新  乔绪强  田秀丽 《湖泊科学》2013,25(1):131-137

本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了不同浓度(0、0.05、0.10、0.15、0.20 mmol/L)Ni2+胁迫对菹草过氧化氢(H2O2)、超氧阴离子(O2.-)和丙二醛(MDA)的含量、抗氧化系统、脯氨酸代谢途径的影响.结果显示:(1)Ni2+胁迫影响了活性氧水平,主要表现为H2O2和O2.-的大量积累;MDA含量也随着Ni2+浓度的升高呈上升趋势;(2)随着Ni2+浓度的升高,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性及还原型谷胱甘肽(GSH)、非蛋白巯基(NP-SH)含量均表现为先升后降趋势;抗坏血酸(AsA)含量变化不明显;植物络合素(PCs)则表现为上升趋势;(3)脯氨酸代谢关键酶在Ni2+胁迫下表现为:鸟氨酸转氨酶(OAT)活性在0～0.10 mmol/L Ni2+胁迫下高于对照组;吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性在Ni2+大于0.10 mmol/L时,显著增加;脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性无显著变化;脯氨酸(Pro)含量则均显著高于对照组.以上结果表明,Ni2+胁迫提高了活性氧的水平,加重了膜脂过氧化的程度,干扰了抗氧化系统的内在平衡;此外,低浓度Ni2+胁迫下菹草脯氨酸积量主要依赖于鸟氨酸途径,而高浓度下则主要依靠谷氨酸途径.  相似文献   

铜胁迫对菹草无菌苗多胺及活性氧代谢的影响     

姜岩  施国新  陈霖  汪鹏合  乔绪强  田秀丽 《湖泊科学》2013,25(4):551-557

本文研究了不同浓度Cu2+(0、1、2、4、8、12μmol/L)对菹草无菌苗多胺(PAs)及活性氧代谢的影响.结果表明,随着Cu2+处理浓度的升高:(1)菹草无菌苗植株的超氧化物歧化酶(SOD)活性逐渐上升,过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性则表现为先升后降;(2)超氧阴离子(O2.-)产生速率逐渐增大,过氧化氢(H2O2)和丙二醛(MDA)有所积累,可溶性蛋白含量降低;(3)游离态多胺含量与多胺总含量的变化一致,均表现为腐胺(Put)含量先升后降,亚精胺(Spd)含量逐渐降低,精胺(Spm)含量逐渐上升;游离态多胺(Spd+Spm)/Put的比值在高浓度Cu2+胁迫时迅速上升;结合态Put和Spm的含量变化与游离态的变化一致,而结合态Spd的含量与对照相比均略有上升;束缚态Put和Spd含量先升后降,而Spm含量则逐渐降低;(4)精氨酸脱羧酶(ADC)、多胺氧化酶(PAO)和二胺氧化酶(DAO)活性均表现为先升后降,而鸟氨酸脱羧酶(ODC)活性变化不明显.可见,Cu2+对菹草无菌苗造成了明显的氧化胁迫,抗氧化酶活性的升高,Spm含量的升高,Put向Spd和Spm的转化以及不同状态多胺之间的转化,在菹草无菌苗抵抗Cu2+胁迫过程中发挥着重要的作用.  相似文献   

洱海苦草(Vallisneria natans)水深分布和叶片C、N、P化学计量学对不同水深的响应   总被引：1，自引：0，他引：1  

李威  何亮  朱天顺  曹特  张霄林  倪乐意 《湖泊科学》2014,26(4):585-592

湖泊水深是影响沉水植物生长、繁殖与分布的重要环境因子,水深增加改变了水下光照、风浪和底泥特性等,因而可能导致沉水植物的生理生化指标发生相应变化.本研究通过对云南洱海沉水植物苦草(Vallisneria natans)随水深分布的情况进行调查,并分析了定植于不同水深的苦草叶片碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及其比率,以阐明水深变化对苦草叶片生态化学计量学的影响.结果表明洱海苦草定植的水深范围为0.5~5.6 m,在1.5~2.4 m处达到最大频度,在2.5~3.4 m处达到最大相对生物量,这表明苦草在洱海中的最适生长深度在1.5~3.4 m范围内;苦草叶片C、N和P含量平均值分别为356.10、26.13和3.54 mg/g,C:N、C:P和N:P的平均值分别为14.38、113.46和7.85;苦草叶片C含量、C:N和C:P均随水深增加而降低,N和P含量则随水深增加而升高,N:P在0.5~1.4 m较高,其余水深梯度之间则没有显著差异.总体上,苦草叶片C、N、P含量及其化学计量特征显著地受到了湖泊水深的影响.另外,本研究还发现水深的增加使得苦草叶片N、P含量发生聚敛,这导致其N、P之间的耦合性变弱.  相似文献   

外源鸟氨酸对菹草(Potamogeton crispus L.)抗镉胁迫能力的影响     

夏海威  吴娟  黄敏  施国新  乔绪强  陈霖  姜岩  汪鹏合 《湖泊科学》2014,26(2):288-296

本文以组织培养技术培养的菹草无菌苗为实验材料,研究了2 mmol/L外源鸟氨酸(L-Orn)对40μmol/L镉(Cd)胁迫下菹草体内Cd含量、光合色素水平、超氧阴离子(O·-2)产生速率、过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)与可溶性蛋白含量以及脯氨酸和多胺代谢的影响.结果显示:(1)在单一Cd胁迫下,菹草体内的Cd大量积累,达到335.00μg/g,并诱导了明显的氧化胁迫,具体表现为O·-2产生速率以及H2O2和MDA含量显著升高,可溶性蛋白以及光合色素含量明显下降.外源L-Orn的添加很大程度上抑制了菹草体内Cd的积累,Cd含量降至232.50μg/g,并降低了活性氧(ROS)水平,减轻了膜脂过氧化程度,减缓了光合色素和可溶性蛋白的分解.(2)在单一Cd胁迫下,伴随着吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)活性的增加和脯氨酸脱氢酶(ProDH)活性的下降,菹草体内的脯氨酸含量轻微增加,仅为对照组的1.91倍,而外源L-Orn显著增强了P5CS和δ-鸟氨酸转氨酶(OAT)的活性,使脯氨酸含量大幅度升高,为对照组的8.36倍.(3)单一Cd胁迫分别通过激活精氨酸脱羧酶(ADC)、鸟氨酸脱羧酶(ODC)和多胺氧化酶(PAO)的活性,使腐胺(Put)的含量增加,亚精胺(Spd)和精胺(Spm)含量减少.而施用外源L-Orn后,ADC和ODC的活性进一步增强,Put的含量大幅增加,并促进Put向Spd和Spm的转化,同时PAO的活性下降,使Spd和Spm含量增加,从而使总多胺含量增加.由此可见,外施L-Orn可通过抑制Cd的进入和参与调节脯氨酸以及多胺代谢,抑制ROS的积累、膜脂过氧化、光合色素以及蛋白质的分解,一定程度上增强菹草对Cd胁迫的抗性.  相似文献   

中等实验规模下不同营养环境对苦草(Vallisneria natans)生长的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

郭洪涛  曹特  倪乐意 《湖泊科学》2008,20(2):221-227

本实验分别选用武汉东湖中营养和富营养湖区的湖水和底泥,并在水柱中添加氮或磷以设置高营养、中营养、中营养添加磷、中营养添加氮等四种营养环境.测定这四种营养条件下栽培苦草(Vallisneria natans)的生长和生化指标变化,探讨不同营养环境对苦草生长的影响机制.实验结果表明,苦草的生物量、叶数和新芽数等生长指标在中营养环境最高,中营养环境添加磷次之,中营养环境添加氮较低,在高营养环境最低;苦草可溶性糖和游离氨基酸含量在高营养环境中最高,在中营养环境、中营养环境添加磷和中营养环境添加氮等处理间没有明显差异.结果分析表明,高营养环境影响苦草的碳氮代谢水平并抑制苦草生长,这可能是由于苦草过量富集高营养环境中的氮素造成的;中营养环境中氮的升高会在一定程度上抑制苦草的生长,而磷的升高对苦草生长没有明显抑制作用.  相似文献