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大气汞浓度升高对水稻叶片生理效应的影响研究

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【作者】 陈剑王章玮张晓山秦普丰陆海军

【Author】 Chen Jian;Wang Zhangwei;Zhang Xiaoshan;Qin Pufeng;Lu Haijun;Laboratory of Atmospheric Environmental Sciences,Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences;College of Resources and Environment,University of Chinese Academy of Sciences;College of Resources & Environment,Hunan Agricultural University;

【机构】 中国科学院生态环境研究中心大气环境科学实验室中国科学院大学资源与环境学院湖南农业大学资源环境学院

【摘要】 采用大田开顶式气室熏气实验,研究大气汞浓度升高对水稻叶片气体交换参数、脯氨酸、丙二醛的积累以及超氧化物歧化酶活性的影响。实验结果显示,水稻叶片净光合速率(Pn)和气孔导度(Gs)随大气汞浓度的升高均较对照略微下降,表明大气汞浓度的升高对水稻光合作用和气孔开放程度有一定影响;扬花期水稻胞间CO2浓度(Ci)随大气汞浓度的升高明显降低(P<0.05)表明Pn的略微下降属于气孔限制,同时蒸腾速率(Tr)显著增加(P<0.01)表明大气汞对水稻的蒸腾生理功能有一定的影响。乳熟期水稻叶片气体交换参数与大气汞浓度无显著差异(P>0.05),且各指标均低于扬花期。水稻叶片脯氨酸(Pro)含量在拔节期随大气汞浓度的升高而显著增加(P<0.05),扬花期先升高后下降,在45 ng·m-3时达到最大,成熟期无显著差异(P>0.05);水稻叶片丙二醛(MDA)含量在拔节期先升高后下降,45 ng·m-3时达到最大,扬花期和成熟期均无显著差异(P>0.05);水稻叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性在拔节期先升高后下降,15 ng·m-3时达到最大,扬花期无显著差异(P>0.05)。以上结果表明大气汞浓度的升高可以引起水稻叶片膜脂过氧化以及脯氨酸和丙二醛含量的积累,且随着体内Pro、MDA和SOD对大气汞胁迫的协同反应,水稻对逆境的适应能力增强,对汞胁迫产生了耐受性。

【基金】 国家自然科学基金项目(No.41373124,41073092);国家重大基础研究(973)计划项目(2013CB430002)
【所属期刊栏目】 专论 (2016年01期)
  • 【分类号】X51;X171.5
  • 【被引频次】6
  • 【下载频次】115
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