增强UV-B辐射和Cd～（2+）及其复合处理对绿豆幼苗光合作用及矿质元素吸收的效应

论文摘要

本文以0.35w·m-2剂量的UV-B模拟增强UV-B辐射和1μmol·L-1Cd2+模拟Cd2+污染,研究了增强UV-B辐射和Cd2+及其复合处理对绿豆幼苗生长、光合作用以及元素吸收和分配的影响,并对不同处理条件下绿豆幼苗光合作用的变化机制进行了比较深入的分析,获得结果如下: 增强UV-B辐射和Cd2+及其复合处理8天,绿豆幼苗植株高度、根长、侧根长、侧根数、叶面积、地上部分干/鲜重和根系干/鲜重均下降。Cd2+的抑制作用较增强UV-B辐射明显。复合作用大于二者的单独作用。 光合作用是唯一能将太阳能固定的真核光合生物所特有的功能。而Cd是光合作用的一种有效抑制剂,增强UV-B辐射也能对光合作用起抑制作用。与对照相比,增强UV-B辐射和Cd2+及其复合处理明显降低绿豆幼苗的净光合速率（Pn）,但增强UV-B辐射降低Pn的主要原因为叶肉细胞光合活性的抑制,而Cd2+和复合处理降低Pn的主要原因为Gs下降,此外光合能力（A0）、羧化效率（dPn/dCi）、表观量子效率（AQY）降低也是Cd2+和复合处理降低Pn的次要原因。对照、增强UV-B辐射和Cd2+处理幼苗Pn在2-4天升高、4-8天下降,而复合处理幼苗的Pn则一直下降。分析表明2-4天对照、增强UV-B辐射和Cd2+处理幼苗Pn增加的主要原因均为叶肉细胞光合活性增加;4-8天对照、Cd2+处理幼苗Pn下降的主要原因为气孔因素,而增强UV-B辐射幼苗Pn下降的主要原因为叶肉因素;2-8天期间复合处理幼菌Pn降低的主要原因为气孔因素。 根系是植物吸收矿质营养元素的主要器官,根系吸收的Cd2+通过胚轴向叶片运输。实验表明:与对照相比,增强UV-B辐射和Cd2+及其复合处理对叶片Cd2+含量无明显影响;增强UV-B辐射对胚轴和根系Cd2+含量无明显影响;Cd2+和复合处理则明显增加胚轴和根系Cd2+含量。而且复合处理2天幼苗Cd2+含量与Cd2+处理相似,在4-8天幼苗Cd2+含量低于Cd2+处理,因此推测与复合处理中增强UV-B辐射降低气孔导度、蒸腾速率下降从而抑制Cd2+吸收和运输有关。 由于增强UV-B辐射和Cd2+及二复合处理对植物的叶、胚轴、根系均造成了不同程度的伤害,因而植物的自身代谢活动,如矿质元素吸收等会发生相应的变化。从我们的试验结果可以看出:与对照相比,Cd2+明显降低绿豆幼苗地上部分K、Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn和根系K、Mg、Mn含量,但根系Ca、Zn、Fe、Cu含量却有所升高。随着处理时间延长,叶K、胚轴Mn及根系Mg含量不断降低,

论文目录

• 1 文献综述
• 2+对植物生长的影响'>1.1 增强UV-B辐射和Cd²⁺对植物生长的影响
• 1.1.1 增强UV-B辐射对植物生长的影响
• 1.1.2 增强UV-B辐射对植物生物量的影响
• 2+对植物生长的影响'>1.1.3 Cd²⁺对植物生长的影响
• 2+对植物生物量的影响'>1.1.4 Cd²⁺对植物生物量的影响
• 2+对植物光合作用的影响'>1.2 增强UV-B辐射和Cd²⁺对植物光合作用的影响
• 1.2.1 增强UV-B辐射对植物光合作用的影响
• 1.2.1.1 增强UV-B辐射对光合速率的影响
• 1.2.1.2 增强UV-B辐射对光合色素的影响
• 1.2.1.3 增强UV-B辐射对叶绿体结构的影响
• 1.2.1.4 增强UV-B辐射对光合作用过程的影响
• 1.2.1.5 增强UV-B辐射对气孔导度和蒸腾速率的影响
• 2+对植物光合作用的影响'>1.2.2 Cd²⁺对植物光合作用的影响
• 2+对光合速率的影响'>1.2.2.1 Cd²⁺对光合速率的影响
• 2+对光合色素的影响'>1.2.2.2 Cd²⁺对光合色素的影响
• 2+对叶绿体结构的影响'>12.2.3 Cd²⁺对叶绿体结构的影响
• 2+对光合作用过程的影响'>1.2.2.4 Cd²⁺对光合作用过程的影响
• 2+对气孔功能的影响'>1.2.2.5 Cd²⁺对气孔功能的影响
• 2+对植物矿质元素吸收和分配的影响'>1.3 增强UV-B辐射和Cd²⁺对植物矿质元素吸收和分配的影响
• 1.3.1 增强UV-B辐射对植物矿质元素吸收和分配的影响
• 2+对植物矿质元素吸收和分配的影响'>1.3.2 Cd²⁺对植物矿质元素吸收和分配的影响
• 2+及其它因子相互作用对植物的影响'>1.4 增强UV-B辐射与Cd²⁺及其它因子相互作用对植物的影响
• 2 材枓与方法
• 2.1 材枓培养及处理
• 2.2 生长指标的测定
• 2.3 光合指标测定
• 2+含量测定'>2.4 必需矿质元素和Cd²⁺含量测定
• 2.4.1 测定方法
• 2.4.2 容器清洗
• 2.4.3 材料准备
• 2.4.4 材料灰化
• 2.4.5 元素测定
• 2.4.5.1 标准贮备液和标准稀释液配制
• 2.4.5.2 标准曲线绘制
• 2.4.5.3 样品测定
• 2.4.5.4 元素含量计算
• 3 实验结果
• 2+复合处理对绿豆幼苗生长的影响'>3.1 增强UV-B辐射和Cd²⁺复合处理对绿豆幼苗生长的影响
• 3.1.1 对幼苗株高、叶面积的影响
• 3.1.2 对幼苗主根长和最长侧根长的影响
• 3.1.3 对绿豆幼苗侧根数的影响
• 3.1.4 对绿豆幼苗地上部分鲜重和干重的影响
• 3.1.5 对绿豆幼苗根系鲜重和干重的影响
• 2+复合处理对绿豆幼苗光合作用的影响'>3.2 增强UV-B辐射和Cd²⁺复合处理对绿豆幼苗光合作用的影响
• 3.2.1 对幼苗净光合速率（Pn）的影响
• 3.2.2 对幼苗气孔导度（Gs）的影响
• 2浓度（Ci）的影响'>3.2.3 对幼苗胞间隙CO₂浓度（Ci）的影响
• 3.2.4 对幼苗气孔限制值（Ls）的影响
• 3.2.5 对幼苗光合能力（Ao）的影响
• 3.2.6 对幼苗表观量子效率（AQY）的影响
• 3.2.7 对幼苗羧化效率（dPn／dCi）的影响
• 2+复合处理对绿豆幼苗元素吸收的影响'>3.3 增强UV-B辐射和Cd²⁺复合处理对绿豆幼苗元素吸收的影响
• 2+吸收和分配的影响'>3.3.1 对幼苗Cd²⁺吸收和分配的影响
• 3.3.2 对幼苗叶片大量和微量元素含量的影响
• +、Ca²⁺、Mg²⁺含量的影响'>3.3.2.1 对幼苗叶片K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量的影响
• 2+、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺含量的影响'>3.3.2.2 对幼苗叶片Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺含量的影响
• 3.3.3 对幼苗胚轴大量和微量元素含量的影响
• +、Ca²⁺、Mg²⁺含量的影响'>3.3.3.1 对幼苗胚轴K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量的影响
• 2+、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺含量的影响'>3.3.3.2 对幼苗胚轴Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺含量的影响
• 3.3.4 对幼苗根系大量和微量元素含量的影响
• +、Ca²⁺、Mg²⁺含量的影响'>3.3.4.1 对幼苗根系K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺含量的影响
• 2+、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺含量的影响'>3.3.4.2 对幼苗根系Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺含量的影响
• 4 讨论
• 2+复合处理对绿豆幼苗生长的影响'>4.1 增强UV-B辐射和Cd²⁺复合处理对绿豆幼苗生长的影响
• 2+复合处理对绿豆幼苗光合作用的影响'>4.2 增强UV-B辐射和Cd²⁺复合处理对绿豆幼苗光合作用的影响
• 2+复合处理对元素吸收的影响'>4.3 增强UV-B辐射和Cd²⁺复合处理对元素吸收的影响
• 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果