Bap和Cr（Ⅵ）对红树植物秋茄幼苗生长及生理生态效应研究

论文摘要

在玻璃温室、自然透光下采用人工砂基栽培,研究Bap、Cr和二者的复合污染在不同浓度梯度和不同胁迫时间下,对红树植物秋茄（Kandelia candel）幼苗的生长及生理生态效应的影响。设置Bap的系列胁迫浓度为100、200、300、400、800μg·L-1,以不加Bap为对照;Cr6+的系列胁迫浓度为0.5、2.5、5、10、25、50、100mg·L-1,以不加Cr6+为对照;Bap和Cr的复合胁迫浓度为100、200、300μg·L-1Bap分别与5、10、25mg·L-1Cr6+的混合,以不加Bap和Cr6+为对照。培养基人工海水浓度为15‰,培养期分为40d、60d和110d三个阶段。实验期间观察、记录各胁迫组秋茄种苗的萌发及幼苗的生长状况;并分别在胁迫栽培40d、60d和110d,采样测定幼苗生长、光合作用、水分代谢、膜脂过氧化作用、细胞膜抗氧化酶系统、有机内含物含量等指标。研究结果表明:1.Bap(0～800μg·L-1)胁迫对秋茄种苗的萌发无明显影响。胁迫40d,Bap(0～400μg·L-1)抑制幼苗生长,各组分生物量和总生物量相应降低,800μg·L-1促进生长;随着胁迫时间的延长至110d,Bap(0～400μg·L-1)促进幼苗生长,800μg·L-1则抑制生长,相应根、茎生物量和总生物量增加,而叶生物量降低,幼苗的成活率为100%。2.Bap胁迫对秋茄幼苗各组分的含水量有一定的影响。胁迫110d,气孔导度和蒸腾速率提高。3.胁迫40d和60d,Bap≤300μg·L-1降低叶绿素含量,Bap≥400μg·L-1提高叶绿素含量;Bap(0～800μg·L-1)胁迫110d,叶绿素含量提高,而叶片净光合速率随浓度升高而降低。4.胁迫40d,Bap≤300μg·L-1降低根可溶性蛋白含量,Bap≥400μg·L-1提高根可溶性蛋白含量;Bap(0～800μg·L-1)胁迫60d,根可溶性蛋白含量提高、叶可溶性蛋白含量降低;Bap(0～800μg·L-1)胁迫110d,根可溶性蛋白含量降低而叶可溶性蛋白含量提高,而对根和叶可溶性糖含量的影响不明显。5.随胁迫时间的延长和Bap(0～800μg·L-1)浓度的提高,根尖和叶片O2-产生速率升高。6.Bap(0～800μg·L-1)胁迫40d和60d,根尖和叶片SOD、POD活性升高;胁迫110d,根尖SOD、POD活性降低而叶片SOD、POD活性增加,根尖Apx活性随浓度升高而升高而叶片Apx活性则下降。7.胁迫110d,根尖和叶片的ASA、GSH含量随Bap浓度(0～800μg·L-1)升高而升高。8.Cr6+(0～100mg·L-1)胁迫对种苗萌发的影响显著,Cr6+≥5mg·L-1对种苗萌发和成活的抑制随浓度升高而升高。胁迫40d,Cr6+≤2.5mg/L促进幼苗生长,Cr6+(5～100mg·L-1)对幼苗生长的抑制作用随浓度升高而增强;随着胁迫时间延长和Cr6+浓度的提高,Cr6+(0～10mg·L-1)抑制幼苗生长,叶片窄小,各组分生物量和总生物量相应降低。9.胁迫110d,Cr6+≥5mg·L-1抑制秋茄幼苗叶片的气孔导度和蒸腾速率,各组分含水量下降。10.Cr6+(0～10mg·L-1)胁迫40d,提高叶绿素含量;随着胁迫时间的延长和胁迫浓度的升高,Cr6+明显抑制叶绿素含量,降低叶片的净光合速率。11.Cr6+(0～10mg·L-1)胁迫110d,根可溶性蛋白、根尖和叶可溶性糖含量降低而叶可溶性蛋白含量提高。12.Cr6+(0～10mg·L-1)胁迫提高根尖和叶片O2-产生速率。13.Cr6+(0～10mg·L-1)胁迫110d,根尖和叶片SOD、POD活性升高,而根尖和叶片Apx活性降低。14.胁迫110d,叶ASA含量随Cr6+浓度(0～10mg·L-1)升高而升高。15.Bap和Cr复合胁迫对种苗萌发的抑制作用比Bap(200～300μg·L-1)和5mg·L-1Cr的单一胁迫强,而弱于10mg·L-1Cr的单一胁迫;胁迫110d的幼苗存活率大于相应浓度Cr6+的单一胁迫。16.Bap和Cr复合胁迫110d,叶绿素含量降低,且低于相应浓度Bap的单一胁迫而高于相应浓度Cr6+的单一胁迫,净光合速率也随之降低。17.胁迫110d,根尖可溶性蛋白含量、根尖和叶片可溶性糖含量降低而叶片可溶性蛋白含量升高,均大于相应浓度Bap单一胁迫而小于相应浓度Cr6+的单一胁迫。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 多环芳烃污染的研究进展
• 1.1.1 多环芳烃的来源
• 1.1.2 多环芳烃在环境中的分布
• 1.1.3 植物对多环芳烃的吸收
• 1.1.4 多环芳烃对植物的生物效应
• 1.2 Cr污染的研究进展
• 1.2.1 土壤中Cr污染来源及土壤对Cr的吸附
• 1.2.2 植物对Cr的吸收和累积
• 1.2.3 Cr对植物的生物效应
• 1.3 红树林污染的研究进展
• 1.3.1 红树林多环芳烃污染的研究进展
• 1.3.2 红树林重金属污染的研究进展
• 1.4 本研究的目的意义及主要内容
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 种苗培养及胁迫处理
• 2.3 主要仪器和试剂
• 2.3.1 主要仪器
• 2.3.2 主要试剂
• 2.4 采样和样品的预处理
• 2.4.1 采样
• 2.4.2 样品的预处理
• 2.5 分析方法
• 2.5.1 生长形态指标测定
• 2.5.2 生物量的测定
• 2.5.3 含水量的测定
• 2.5.4 叶绿素含量的测定
• 2.5.5 叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度的测定
• 2.5.6 可溶性蛋白含量的测定
• 2.5.7 可溶性糖含量的测定
• 2产生速率的测定'>2.5.8 O₂产生速率的测定
• 2.5.9 超氧化物歧化酶活性的测定
• 2.5.10 过氧化物酶活性的测定
• 2.5.11 抗坏血酸过氧化物酶的测定
• 2.5.12 抗坏血酸和谷胱甘肽含量的测定
• 2.6 数据处理
• 3 结果与讨论
• 3.1 Bap对秋茄幼苗生长及生理生态的影响
• 3.1.1 Bap对秋茄种苗萌发及成活率的影响
• 3.1.2 Bap对秋茄幼苗生长的影响
• 3.1.3 Bap对秋茄幼苗生物量的影响
• 3.1.4 Bap对秋茄幼苗水分代谢的影响
• 3.1.5 Bap对秋茄幼苗光合作用的影响
• 3.1.6 Bap对秋茄幼苗根尖和叶片内含物含量的影响
• 3.1.7 Bap对秋茄幼苗根尖和叶片活性氧代谢的影响
• 3.2 Cr对秋茄幼苗生长及生理生态的影响
• 3.2.1 Cr对秋茄种苗萌发及成活率的影响
• 3.2.2 Cr对秋茄幼苗生长的影响
• 3.2.3 Cr对秋茄幼苗生物量的影响
• 3.2.4 Cr对秋茄幼苗水分代谢的影响
• 3.2.5 Cr对秋茄幼苗光合作用的影响
• 3.2.6 Cr对秋茄幼苗根尖和叶片内含物含量的影响
• 3.2.7 Cr对秋茄幼苗根尖和叶片活性氧代谢的影响
• 3.3 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗生长及生理生态的影响
• 3.3.1 Bap和Cr复合污染对秋茄种苗萌发及成活率的影响
• 3.3.2 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗生长的影响
• 3.3.3 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗生物量的影响
• 3.3.4 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗水分代谢的影响
• 3.3.5 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗光合作用的影响
• 3.3.6 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗根尖和叶片内含物含量的影响
• 3.3.7 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗根尖和叶片活性氧代谢的影响
• 4 小结
• 4.1 Bap对秋茄幼苗生长及生理生态的影响
• 4.2 Cr对秋茄幼苗生长及生理生态的影响
• 4.3 Bap和Cr复合污染对秋茄幼苗生长及生理生态的影响
• 5 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢