通过盆栽试验,以白子菜[Gynura divaricata (L.) DC.]为研究材料,设置6个海水浓度(0、10%、20%、30%、40%、50%),研究不同浓度海水处理对白子菜生长及生理特性[根系活力、膜透性、膜脂过氧化产物丙二醛(简称MDA)含量、保护酶活性、渗透调节物质含量、叶绿素含量]的影响。结果表明,白子菜能在0~50%海水胁迫下完成生活史,且≤30%海水浓度胁迫下白子菜形态无明显变化,各项生理活动能正常进行;在≥40%海水浓度处理下,白子菜株高、地上部生物量等指标均减少,保护酶活性下降,MDA含量、细胞膜透性明显增加,此时渗透调节物质的增加有助于减轻海水对植物细胞膜的伤害,增强植物的耐盐性。由结果可知,白子菜对低浓度的海水胁迫具有较强的适应性和耐受性,可以进一步挖掘其在盐渍土改良中的利用价值。
通过分析冰菜(Mesembryanthemum crystallinum Linnaeus)在不同海水浓度的灌溉水栽培条件下受到的氧化胁迫程度,进一步分析其抗氧化酶活性变化,初步探索抗氧化途径在冰菜耐盐机制中的作用。本研究以冰菜为材料,通过盆栽试验,设置灌溉水中6个海水浓度处理,分别为0、20.00%、40.00%、60.00%、80.00%和100.00%,测定不同处理下冰菜在150 d内的生长形态、氧化胁迫程度和抗氧化酶活性的变化,每隔30 d测一次。与0海水浓度处理相比,小于等于60.00%海水浓度处理下的冰菜未表现出生长抑制,冰菜体内H2O2含量和O2·-含量分别小于10.00μmol/g和0.15μmol/g,丙二醛(MDA)含量和叶片相对电导率分别小于27.00μmol/g和53.70%。小于60.00%海水浓度处理下,超氧化物歧化酶(SOD)活性随着冰菜的生长呈递增趋势,过氧化物酶(POD)活性随着冰菜的生长呈先升高后降低再升高的趋势,过氧化氢酶(CAT)活性低于1.00 U/g,20.00%海水浓度处理下的冰菜得到最显著正向生长刺激。大于60.00%海水浓度处理下的冰菜表现出与海水浓度正相关的生长抑制,其体内H2O2含量和O2·-含量激增,MDA含量和叶片电导率随冰菜生长衰老呈持续递增趋势,SOD活性和POD活性均随着冰菜生长呈递减趋势。80.00%海水浓度处理下CAT活性变化不明显,保持在1.00 U/g左右,100.00%海水浓度处理下CAT活性激增。冰菜能在全海水浇灌环境中生长,最适合其生长的海水浓度为20.00%,当海水处理浓度小于等于60.00%时,其抗逆性先增后减,当海水处理浓度大于60.00%时,其抗逆性逐渐减弱。海水胁迫对冰菜产生了氧化胁迫,在SOD、POD和CAT抗氧化酶促系统中,与氧化胁迫相关性最强的是SOD,CAT的激活需要冰菜体内H2O2含量和O2·-含量达到一定水平。
Peat and rock wool needed frequent replacement,so it were not suitable as substrates in soilless culture for the South China sea islands because of the higher transportation costs.Sea sand,as local materials,was easy to draw and could be used as better substrates in soilless culture.There was no studies on using desalted sea sand as culture substrates in China.In order to clarify its feasibility,this experiment took 3∶1 coconut chaff and vermiculite mixedsubstrates as the CK and treated desalted sea sand (T) to cultivate lettuce,and analyzed the morphological index,yield,nutritional quality and food safety indexes of lettuce.The result showed that:① The yield of lettuce commercial products and total dry weight cultured in T were 14.93% and 49.73% higher than the CK,respectively.② The soluble sugar content of lettuce cultured in T was 2.47% higher than the CK (0.37%),while the nitrate nitrogen content was 1.77 mg/g lower than the CK (12.67 mg/g).The differences were extremely significant (P<0.01).The differences in soluble protein and vitamin C contents of lettuce cultured in T were not significant with that of the CK.③ There were no obvious differences in Ca,Fe,Mg,Zn contents between lettuce cultivated in T and the CK.The As and Cd contents of lettuce cultivated in T and the CK were all accord with the national standard.These results indicated that yield of lettuce cultivated in desalted sea sand was normal.Its nutritional quality was good and food safety was OK.It was feasible to use desalted sea sand as substrates in soilless cultivation.
通过盆栽试验,以番杏(Tetragonia tetragonoides)为研究材料,设置8个海水浓度(0、10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%),研究不同浓度海水处理对番杏生长、渗透调节物质、细胞膜的影响。结果表明:番杏能在0~70%海水胁迫下完成生活史,且10%~40%海水浓度胁迫促进了植物生物量增加;高于60%海水浓度处理,番杏株高、鲜质量均较少,生长受到抑制,膜脂过氧化产物(MDA)、细胞膜透性显著增加,此时渗透调节物质的增加有助于减轻海水对植物细胞膜的伤害,增强植物的耐盐性;番杏在低于50%海水浓度处理中,可溶性糖含量、脯氨酸含量、MDA含量均低于对照,表现出极强的盐适应性。由结果可知,番杏对海水胁迫具有较强的适应性和耐受性,可以进一步挖掘其在滨海滩涂地、盐荒地、海水倒灌农田中的利用价值。
通过盆栽试验,研究了不同浓度(0、1、10、50、100、200 mg·kg-1)镉处理下,海雀稗地上部与地下部的生物量受镉胁迫的影响及其体内镉的富集特征,进一步分析低镉处理(1 mg·kg-1)和高镉处理(50 mg·kg-1)镉在海雀稗根、茎、叶中的化学形态及根、叶中镉的亚细胞分布特征.结果表明,镉浓度≤50 mg·kg-1,海雀稗地上部、地下部生物量和耐性系数都未显著下降,海雀稗根部对镉的积累远大于地上部分;海雀稗根系细胞壁中镉含量分配比例>50%,其次为可溶部分,高镉处理中细胞壁、可溶部分中镉的分配比例比低镉处理增加6.14%、0.32%,细胞膜部分和原生质体部分镉分配比例下降;海雀稗镉形态主要为氯化钠、醋酸提取态,高镉处理降低了毒性较高的水提取态和乙醇提取态的比例总和,根中氯化钠和盐酸提取态,茎、叶中醋酸提取态、氯化钠提取态增加.研究表明,海雀稗中毒性较低、活性较弱的盐酸提取态、醋酸提取态和氯化钠提取态Cd分配比例增加,根中细胞壁固持和液泡区隔化可能是海雀稗应对镉胁迫的重要耐性机制.
为了探究海雀稗的耐镉生理基础,通过盆栽试验,研究了不同镉浓度(0 mg/kg、1 mg/kg、10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg)胁迫下,海雀稗叶绿素、可溶性糖、脯氨酸及氮、磷、钾含量的变化。在镉浓度为100 mg/kg时海雀稗叶片叶绿素含量显著减少,可溶性糖含量明显增加,脯氨酸含量增加不明显,氮、磷积累量减少明显,而钾含量无明显减少。说明,可溶性糖、叶绿素含量的变化可作为评价海雀稗受镉胁迫的重要生理指标;可溶性糖含量和钾积累量保持较高水平有利于增强海雀稗的耐镉性;在利用海雀稗进行镉污染土壤修复治理时应该适当增加氮肥、磷肥的施用。
采用盆栽试验的方法,评价了11种热带滨海植物对重金属Cd的富集能力.结果表明:白凤菜、有芒鸭嘴草、海马齿、海雀稗对Cd的耐性较强,于Cd处理后其根系生长、株高、生物量没有发生明显下降(p<0.05);海马齿、海雀稗的根对Cd具有较强的富集能力,其根中的Cd含量分别为839.55 mg·kg-1、1 144.64 mg·kg-1;白凤菜、有芒鸭嘴草的根和其地上部都能大量富集Cd,且地上部分对Cd的富集能力大于根部的富集能力,地上部分的Cd含量分别达709.45 mg·kg-1、164.20 mg·kg-1,超过Cd超富集植物应达到的临界含量(100mg·kg-1).由此得出以下结论:白凤菜、有芒鸭嘴草、海马齿、海雀稗对Cd的富集能力较强,可将其作为修复Cd污染土壤的候选植物.