稀土LaCl3对大豆叶绿素含量及a／b值的影响
稀土元素La(Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第16卷第6期2021年12月V ol.16,No.6Dec.2021㊀㊀第一作者:卢桂蓉(2000 ),女,学士,研究方向为环境工程,E -mail:****************㊀㊀*通讯作者(Corresponding author ),E -mail:******************DOI:10.7524/AJE.1673-5897.20210312001卢桂蓉,王应军,范子奇.稀土元素La(Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响[J].生态毒理学报,2021,16(6):256-267Lu G R,Wang Y J,Fan Z Q.Effects of La(Ⅲ)on the growth and physiological characteristics of Microcystis aeruginosa [J].Asian Journal of Ecotoxicol -ogy,2021,16(6):256-267(in Chinese)稀土元素La (Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响卢桂蓉,王应军*,范子奇四川农业大学环境学院,成都611130收稿日期:2021-03-12㊀㊀录用日期:2021-06-02摘要:为了解在营养元素氮㊁磷限制环境下稀土元素镧(La)对贫营养水体中铜绿微囊藻的影响及作用机制㊂在实验室模拟培养下,研究稀土元素镧对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa )生长和生理特性的影响,测定缺素胁迫和正常情况不同La 3+浓度对藻的生长量㊁叶绿素a ㊁可溶性糖㊁可溶性蛋白㊁抗氧化酶活性(过氧化氢酶(CAT)㊁过氧化物酶(POD)以及丙二醛(MDA)含量的影响㊂结果表明,在缺磷胁迫下,低浓度La 3+(0.10~0.20mg ㊃L -1)能刺激铜绿微囊藻的生长,增强光合作用效率,提高抗氧化酶活性;随着处理浓度的提高和处理时间的延长,藻类生长受到抑制,表现为光合色素㊁可溶性蛋白含量明显下降,可溶性糖含量增加,膜质过氧化程度加重㊂与正常情况的培养相比,在缺磷胁迫下,铜绿微囊藻对La 3+的耐受力明显降低;而在缺氮情况下,La 3+不能维持微囊藻的正常生长代谢㊂因此,一定浓度范围的稀土元素镧对缺磷及正常情况下的铜绿微囊藻生长有促进作用,是引起贫营养水体中铜绿微囊藻大量繁殖的诱因之一㊂关键词:磷;氮;稀土元素;镧;铜绿微囊藻;生理特性文章编号:1673-5897(2021)6-256-12㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AEffects of La (Ⅲ)on Growth and Physiological Characteristics of Micro-cystis aeruginosaLu Guirong,Wang Yingjun *,Fan ZiqiCollege of Environmental Sciences,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,ChinaReceived 12March 2021㊀㊀accepted 2June 2021Abstract :In order to understand the effect and mechanism of rare earth element lanthanum (La)on Microcystesaeruginosa in oligotrophic water under the limit environment of nutrient elements nitrogen and phosphorus.Under simulated cultivation in the laboratory,the effects of lanthanum on the growth and physiological characteristics of Microcystis aeruginosa were studied.The effects of different La 3+concentrations on the growth of algae,the con -tents of chlorophyll a ,soluble sugar and soluble protein,the activity of antioxidant enzymes (catalase (CAT)and peroxidase (POD)),and the content of malondialdehyde (MDA),under nutrient deficiency stress and normal condi -tions were measured.The results showed that under phosphorus deficiency stress,low concentration of La 3+(0.10~0.20mg ㊃L -1)could stimulate the growth of Microcystis aeruginosa ,enhance the photosynthetic efficiency and the activity of antioxidant enzymes.With the increase of treatment concentration and the extension of treatment time,第6期卢桂蓉等:稀土元素La(Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响257㊀the growth of algae was inhibited,the contents of photosynthetic pigment and soluble protein were obviously de-creased,the content of soluble sugar was increased,and the degree of membrane peroxidation was aggravated. Compared with the normal culture,the tolerance of Microcystis aeruginosa to La3+was significantly reduced under phosphorus deficiency stress.Microcystis aeruginosa could not maintain the normal growth and metabolism under the condition of nitrogen deficiency with La3+.Therefore,lanthanum in a certain concentration range can promote the growth of Microcystis aeruginosa in phosphorus deficiency and normal conditions,and is one of the induce-ments for the proliferation of Microcystis aeruginosa in oligotrophic water.Keywords:phosphorus;nitrogen;rare earth element;lanthanum;Microcystis aeruginosa;physiological characteristic㊀㊀铜绿微囊藻是引起我国湖泊蓝藻水华的优势藻种之一,其大量增殖会释放危害人体健康的藻毒素[1],并破坏自然生态系统[2]㊂氮㊁磷是易限制藻类生长的元素[3]㊂研究发现,在贫营养湖泊中,少量的稀土能作为蓝藻细胞的一种营养元素被利用与储存,并对藻细胞的生长和生理活性产生影响,稀土的输入是引起低营养水体发生 水华 现象的原因之一[4-5],因此,有研究开始关注稀土元素能否取代氮㊁磷,进而引发贫营养水体向富营养方向发展[6]㊂如今,稀土元素的优质功能不断被挖掘,导致市场需求量急剧增加,稀土矿山挖采过程中产生的废水会对环境造成严重的污染㊂在詹鸿峰等[7]对某地区离子型稀土矿矿山废水的调查研究中发现,该矿山废水中含有较多的镧(La)㊁钕㊁镨和钇等稀土元素,其含量分别可达0.70㊁0.15㊁0.25和0.14mg㊃L-1㊂而La作为稀土中含量第二丰富的元素,因其独特的物化性质被广泛应用,使得大量的La从原矿区逐渐转移至其他区域环境,以枯水期长江部分流域为例,其含量达到0.1mg㊃L-1[8],远远超过世界淡水中含量的平均水平,且含量呈现逐渐增加的趋势,因此,在自然水体中存在高浓度La的可能性也逐渐增加㊂但是,目前关于稀土对水生植物影响的研究较少,已有实验表明La3+能提高植物叶绿素含量㊁促进植物对营养元素的吸收㊁刺激幼苗的萌发生长[9],增强植物在逆境下的抗逆性[10-11]㊂根据物化性质可把稀土元素分为轻㊁重2种稀土㊂其中,杜金戈等[12]研究证明重稀土钇对缺N或P胁迫影响下的铜绿微囊藻有明显的 Hormesis 效应[13],而La作为一种轻稀土,在营养元素限制的条件下,对铜绿微囊藻是否有类似的影响机制,目前尚无清楚的认知㊂因此,本实验以缺N㊁缺P胁迫的实验条件模拟贫营养水体,测定不同浓度La3+对铜绿微囊藻生长量及抗氧化酶活性等生理指标的影响,进一步研究轻稀土元素La 对贫营养水体发生富营养化现象的影响及作用机制,并为潜在的稀土污染风险评价及预测提供参考依据㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀受试藻种与镧贮备液的配制1.1.1㊀受试藻种本实验所使用的藻种是铜绿微囊藻FACHB912,购自中国科学院水生生物研究所藻种库(FACHB),此株系从太湖中经过分离㊁纯化后获得㊂在藻种购得后,用BG-11培养基进行扩培,并将培养的光照度设置为2000~2500lx,温度为(25ʃ0.5)ħ,光暗比为12hʒ12h㊂1.1.2㊀镧贮备液称取0.5888g La2O3(AR,成都恒瑞新材料有限公司),再加入少量的超纯水以及浓盐酸(AR)并进行加热溶解,当盐酸充分挥发后,转移至100mL容量瓶用超纯水定容至刻度线,再移取1mL定容后的溶液至1000mL容量瓶中用超纯水定容,得到浓度为5mg㊃L-1的La3+溶液,将贮备液经蒸汽高压灭菌后备用㊂1.2㊀藻类培养实验与指标测定1.2.1㊀藻类培养当铜绿微囊藻处于对数生长期时,取一定量的藻液,经5000r㊃min-1离心10min后收集藻细胞,分别用不含P㊁不含N以及不含N㊁P的BG-11培养基洗涤4次后,重新接种到新的缺P㊁缺N以及同时缺N㊁P的BG-11培养基中;再取适量藻液重新接种到含有N㊁P元素的BG-11培养基中(对照组),将所有组的藻密度均调为1.2ˑ106cells㊃mL-1㊂在无菌环境下,分别向锥形瓶中加入500mL含藻的缺P 的BG-11培养基㊁缺N的BG-11培养基㊁缺N㊁P的BG-11培养基㊁正常BG-11培养基,再分别加入0㊁2.5㊁5㊁12.5和25mL La3+储备液,使各锥形瓶中La3+258㊀生态毒理学报第16卷浓度分别为0㊁0.10㊁0.20㊁0.50和1.00mg ㊃L -1,并分别设置3个平行㊂将接种后的培养基均置于光照培养箱中静置培养16d ,培养条件与扩培条件相同㊂在同时缺N ㊁P 组中,铜绿微囊藻不能正常生长,后续指标均未测量㊂1.2.2㊀藻密度测定采用分光光度法测定铜绿微囊藻数量,每天定时取3mL 藻液,在波长为680nm 处测定其吸光度,再通过相应的标准曲线换算出培养液中藻细胞的浓度[14]㊂1.2.3㊀叶绿素a 含量的测定采用丙酮萃取法[15]㊂在实验的第4㊁8㊁12和16天,从培养基中取10mL 藻液,经5000r ㊃min -1离心10min ,弃去上清液,再加入5mL 90%丙酮,摇匀后在温度为4ħ下避光萃取24h ,再经5000r ㊃min-1离心10min ,取上清液,用90%的丙酮作参照,分别在波长630㊁645㊁663和750nm 处测定其吸光度,并按以下公式计算叶绿素a 含量[16]㊂C =11.64(A 663-A 750)-2.16(A 645-A 750)+0.1(A 630-A 650)C hl a =108(CV 1)V 2ρ式中:V 1为提取液体积(mL);V 2为藻液体积(mL);ρ为藻细胞密度(cells ㊃mL -1);C hl a 为叶绿素a 含量(μg ㊃(108cells)-1)㊂1.2.4㊀粗酶液的提取在实验的第4㊁8㊁12和16天取10mL 藻液,10000r ㊃min -1离心10min ,收集藻细胞,加0.05mg㊃L -1㊁pH 为7.8的磷酸缓冲液1.5mL ,并于液氮内反复冻融5次后用匀浆器研磨5min ,然后在4ħ下40000r ㊃min -1离心10min ,所得上清液即为粗酶液㊂1.2.5㊀可溶性蛋白含量㊁抗氧化酶活性㊁丙二醛含量和可溶性糖的测定取由实验1.2.4所提取的粗酶液,以考马斯亮蓝法测定可溶性蛋白含量[17],以愈创木酚法[18]测定过氧化物酶(POD)活性,以钼酸铵比色法[19]测定过氧化氢酶(CAT)活性,以硫代巴比妥酸TBA 比色法[20]测定丙二醛(MDA)含量,以蒽酮硫酸比色法[21]测定可溶性糖含量㊂以上指标均采用南京建成生物工程研究所测试盒测定㊂1.3㊀数据处理结果采用Origin2019软件进行处理和绘图,同时,使用SPSS 20.0软件进行差异显著性分析及检验,当P <0.05差异显著㊂2㊀结果与讨论(Results and discussion )2.1㊀La 3+对铜绿微囊藻生长量的影响由图1可知,在对照组中,培养初期藻细胞处于适应阶段,生长差异不明显,第10天藻细胞进入对数生长期㊂藻的生长量总体高于缺N 和缺P 这2组,可知N ㊁P 元素的缺乏会对藻类的正常生长产生不利影响[22]㊂当La 3+浓度在0~1.00mg ㊃L -1范围内,铜绿微囊藻生长量随La 3+浓度增加呈现先增后减的趋势,均表现为促进作用㊂在La 3+浓度为0.50mg ㊃L -1时,La 3+对铜绿微囊藻的刺激作用达到最大,藻细胞的增长幅度明显高于不加稀土La 3+的空白组(P <0.01),在第16天达到最大生物量1.77ˑ105cells ㊃mL -1,比空白组(0mg ㊃L -1La 3+)生物量增加了43.59%㊂在缺P 组中,藻细胞增长较为缓慢,当La 3+浓度为0.10~0.20mg ㊃L -1时,藻细胞的生长幅度显著高于单一缺P 组(P <0.01),且La 3+浓度为0.20mg ㊃L -1时,促进作用达到最大,在第16天达到最大生物量6.59ˑ106cells ㊃mL -1,比单一缺P 组增加了7.32%;随着La 3+浓度的增加(0.50~1.00mg ㊃L -1),铜绿微囊藻的生长受到抑制,其藻细胞的生长幅度低于空白组(P <0.01),且浓度越大,抑制作用越强㊂在缺N 组中,在La 3+浓度为0mg ㊃L -1时,藻可以维持11d 的缓慢生长,其细胞密度最大为2.71ˑ106cells ㊃mL -1,而La 3+浓度为0.10~1.00mg ㊃L -1时,藻细胞量在7d 缓慢增加后迅速减少,且藻细胞在整个培养期内的生长量均低于单一缺N 组,说明La 3+在缺N 胁迫下,对铜绿微囊藻表现为迫害作用㊂铜绿微囊藻在缺N 培养基中细胞的生物量明显低于缺P 培养基中的生长,铜绿微囊藻对P 缺乏的耐受能力高于对N 缺乏的耐受能力(P <0.01)㊂铜绿微囊藻在适应期结束后未迅速进入对数生长期,而出现停止生长甚至下降的趋势,因此,测定藻细胞内各生理指标意义不大,后续分析中不考虑缺N 组㊂由此可见,缺乏N ㊁P 营养元素不利于铜绿微囊藻的生长,而适量的La 能促进藻类的生长㊂缺P 会降低铜绿微囊藻对稀土La 3+浓度的耐受能力,可能是因为藻细胞对稀土的富集能力与磷元素有关㊂崔宜淳[23]的培养实验结果表明,少量稀土元素能够改变藻类细胞器的某些结构及相应的功能,此外,稀土可以与某些特定的酶结合,并激活酶的活性,进而加快藻细胞的生长代谢,促进藻类生长,这一结论与吕赟等[24]对水华鱼腥藻的培养实验结果相似;而在第6期卢桂蓉等:稀土元素La(Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响259㊀高浓度稀土的培养下,藻类的生长会受到抑制,相关实验研究也证明,过量的稀土元素会竞争性地结合活性中心,抑制多种与藻类生长相关酶的活性,导致藻类的生长受到抑制[25]㊂铜绿微囊藻对P 缺乏的耐受力高于对N 缺乏的耐受力,适宜浓度的稀土La 3+能短时间抵抗由于缺P 造成的损害,维持铜绿微囊藻的正常生长;但在缺N 胁迫下,稀土La 3+不能减少缺N 胁迫的损害,反而与缺N 共同对铜绿微囊藻的生长造成了负面影响㊂2.2㊀La 3+对Chl a 含量的影响大多数藻细胞通常需要通过光合作用才能合成维持其自身正常生命代谢活动所需要的有机物,而Chl a 作为一种重要的光合色素,具有吸收并转化光能的功能,其转换效率即光合作用效率能够直接反映藻细胞将光能转化为自身所需化学能的能力,是光合作用的重要指标之一[26]㊂因此,Chl a 可以作为评估植物或藻类生长状况的一项重要指标㊂如图2所示,在对照组中,Chl a 含量在整个培养周期内均呈现增加趋势,随着藻进入对数期,Chla 增长幅度增加,且增加量随着La 3+浓度的升高呈现先增后减的趋势㊂在La 3+浓度为0.50mg ㊃L -1时Chl a 含量达到最大,在第4㊁8㊁12和16天的生长量分别比空白组藻Chl a 的含量提高了22.81%㊁45.68%㊁71.00%和80.95%(P <0.01)㊂即适宜浓度的稀土La 3+能提高铜绿微囊藻的光合效率,促进叶绿素的合成㊂在缺P 组中,低浓度的La 3+(0.10~0.20mg ㊃L -1)对Chl a 表现为刺激作用(P <0.01),浓度为0.20mg ∙L -1时促进作用达到最大,其Chl a 含量在第12天为0.89mg ㊃L -1,比单一缺P 组(0mg ㊃L -1La 3+)中图1㊀在不同生长环境下不同浓度La 3+对铜绿微囊藻生长量的影响注:(a)对照组;(b)缺磷组;(c)缺氮组㊂Fig.1㊀Effects of La 3+with different concentration on the growth of Microcystis aeruginosa under different growth environmentsNote:(a)Control group;(b)Phosphorus deficiency group;(c)Nitrogen deficiencygroup.图2㊀不同浓度La 3+处理下对叶绿素a (Chl a )的影响注:(a)对照组;(b)缺磷组㊂Fig.2㊀Chlorophyl a (Chl a )content under different La 3+treatmentsNote:(a)Control group;(b)Phosphorus deficiency group.260㊀生态毒理学报第16卷铜绿微囊藻中Chl a 含量提高了31.75%,而高浓度的La 3+(0.50~1.00mg ㊃L -1)表现为抑制作用,在La 3+浓度为1.00mg ㊃L -1抑制作用达到最大,第16天的Chl a 含量为0.57mg ㊃L -1,比单一缺P 组降低了15.48%㊂在相同La 3+浓度下,缺P 组藻细胞内Chl a含量低于对照组,即缺P 会影响藻细胞内Chl a 的合成,这一结果与张杰等[9]研究La 对水稻幼苗影响的实验结果类似㊂本研究表明,适宜La 3+浓度能够刺激细胞内Chl a 的合成从而提高光合效率,有利于铜绿微囊藻细胞合成大量有机物㊂已有的研究表明,适宜的稀土元素可以作为一种中间物质与K +㊁Na +和Ca 2+等离子发生相互作用,调节细胞对某些营养元素的吸收效率,进而增加细胞内叶绿素的合成量,而高浓度La 3+对细胞的活化作用低于Mg 2+,使细胞内叶绿素的合成受到较强的抑制作用[27]㊂2.3㊀La 3+对可溶性糖含量的影响可溶性糖在植物的整个生命周期中具有十分重要的作用㊂已有的研究表明,可溶性糖可作为植物生长发育和有关基因表达的重要调节因子之一,也是维持藻细胞正常渗透压的重要调节物质,能表示藻类细胞的抗逆性大小,其含量在一定的程度上能够定性地反映藻类细胞抵御外界不良环境的能力[28]㊂同时,可溶性糖作为植物光合作用的主要产物,是储存㊁积累及运输有机物的主要形式[29]㊂如图3所示,对照组中,在整个培养周期内,随着培养时间的延长,不同La 3+浓度处理下的藻细胞内可溶性糖的含量均逐渐减少㊂在La 3+浓度为0.10~0.50mg ㊃L -1时,可溶性糖含量低于空白组,且随La 3+浓度增加可溶性糖含量减少㊂在前半个周期中,当La 3+浓度为1.00mg ㊃L -1时,可溶性糖含量明显高于空白组(P <0.01)㊂在第4㊁12和16天中,La 3+浓度为0.50mg ㊃L -1时,可溶性糖含量分别达到同一时间测定的最低量,分别为425.89㊁195.32和114.73mg ㊃L -1㊂缺P 胁迫下,La 3+浓度在0.10~0.02mg ㊃L -1范围内可溶性糖含量减少,在La 3+浓度为0.10mg ㊃L -1时,可溶性糖含量最低,其在第4㊁8㊁12和16天含量分别为554.34㊁421.02㊁305.93和224.74mg ㊃L -1,分别比单一缺P 胁迫下的铜绿微囊藻中可溶性糖含量降低了11.91%㊁26.13%㊁33.40%和28.89%㊂当稀土La 3+的浓度大于0.20mg ㊃L -1时,可溶性糖的含量随稀土La 3+浓度增加而增多㊂不同浓度的稀土La 3+对缺P 组和对照组的藻有不同的影响机制,缺P 组中藻内可溶性糖的含量整体高于对照组,且在可溶性糖含量最低时对应的稀土La 3+浓度存在差异㊂在轻度胁迫下,可溶性糖可作为渗透压调节剂,维持着细胞内渗透压平衡[30];有研究表明,重金属胁迫下,细胞内的可溶性糖会出现几种不同的变化趋势[30-33]㊂在本实验中,可溶性糖的含量随着稀土La 3+浓度增加呈现先减后增的趋势,这与王琼等[30]的实验结果一致,可知对照组中可溶性糖含量的变化趋势主要是由于渗透压引起㊂在缺P 组中,低浓度的La 3+可能通过改变细胞器结构功能,促进细胞利用糖类作为能量供给来加快藻类细胞的代谢;而高浓度的La 3+可能使细胞外渗透压增大,藻细胞破灭导致可溶性糖流出,测定出的可溶图3㊀不同浓度La 3+处理下可溶性糖含量变化注:(a)对照组;(b)缺磷组㊂Fig.3㊀Soluble sugar content under different La 3+treatmentsNote:(a)Control group;(b)Phosphorus deficiency group.第6期卢桂蓉等:稀土元素La(Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响261㊀性糖含量增加㊂同时,在高浓度La 3+的胁迫下,藻细胞的结构受损,而P 元素是细胞内能量直接来源ATP 合成的必要元素,缺P 会导致A TP 含量减少,使可溶性糖的利用量大大降低,可溶性糖在细胞内的积累量增加,造成其含量明显高于对照组中的含量㊂2.4㊀La 3+对可溶性蛋白含量的影响藻细胞中的大部分可溶性蛋白质是参与藻类各种代谢有关的酶类,因此,可溶性蛋白含量可以作为衡量藻类或植物的生理生化反应及总代谢的重要指标之一㊂由图4可知,对照组中,浓度为0.10~1.00mg ㊃L -1的稀土La 3+能显著提高铜绿微囊藻的蛋白质含量(P <0.01),在浓度为0.50mg ㊃L -1时,藻类蛋白质含量达到最大,在第8㊁12和16天的含量分别为0.70㊁1.45和1.91mg ㊃L -1,分别比空白组中铜绿微囊藻的蛋白质含量提高了22.81%㊁46.46%和0.24%㊂蛋白质的含量与光合作用密切相关,在此浓度范围内,稀土La 3+促进Chl a 的合成,提高了藻细胞的光合速率,使光合作用制造的蛋白质明显增多㊂缺P 组中,在La 3+浓度为0.10~0.20mg ㊃L -1时,蛋白质含量高于单一缺P 组,表现为促进作用,且在浓度为0.2mg ㊃L -1时促进作用最明显,在第12天的蛋白质含量提高量最大(P <0.01),为34.54%;随着培养液中La 3+浓度增加(La 3+浓度>0.2mg ㊃L -1),藻细胞内的可溶性蛋白的含量呈下降趋势㊂缺P 组中,蛋白质含量及增长速度均低于相同浓度La 3+处理下的对照组,对照组中的蛋白质含量在第16天最高达到1.906mg ㊃L -1,比缺P 组中最高含量0.844mg ㊃L -1提高55.7%㊂因此,缺P 会影响藻细胞内蛋白质的合成,进而影响藻类的正常代谢㊂低浓度的La 3+均能增加可溶性蛋白质的含量,已有的研究结果表明,适量的稀土能通过某种机制将信号传递到细胞内,促进钙调蛋白(CaM)基因表达,激活依赖于CaM 的各种酶活性,引起蛋白质含量升高[34];而高浓度的La 3+则抑制CaM 基因表达[35-36],使合成的蛋白质等有机物量减少㊂图4㊀不同浓度La 3+处理下蛋白质含量变化注:(a)对照组;(b)缺磷组㊂Fig.4㊀Protein content under different La 3+treatmentsNote:(a)Controll group;(b)Phosphorus deficiency group.2.5㊀La 3+对CAT ㊁POD 活性的影响植物在生长发育过程中需要吸收㊁利用氧气来维持自身的正常生长代谢,在此过程中,细胞内会生成一定量的有害物质活性氧(ROS)[37]㊂活性氧作为自然生理过程中产生的有害代谢产物,具有氧化植物细胞内的蛋白质㊁脂质和核酸,以及破坏植物细胞正常结构和生理功能的危害作用[38-39]㊂在植物正常的生长过程中,植物体内的ROS 会保持一种动态平衡,即植物体内产生的ROS 与体内抗氧化系统清除ROS的物质存在一定关系[40]㊂但是,当植物细胞受到严重胁迫时,细胞体内产生的ROS 将无法及时被抗氧化系统消除,进而大量累积,抑制了抗氧化酶活性[41]㊂植物细胞内具有清除ROS 功能的抗氧化防御体系,该体系由SOD ㊁CAT 和POD 组成[42],其活性可以直接反映生物体抵御不良环境的能力㊂其中,SOD 作为生物体内抗氧化防御系统清除ROS 的第一道防线[43-44],在㊃O -2的诱导下其活性会升高并歧化㊃O -2产生H 2O 2[45];随着催化底物H 2O 2的增多,262㊀生态毒理学报第16卷POD 和CAT 活性会上升并将H 2O 2降解成H 2O 和O 2,可见,POD 与SOD 活性在细胞体内存在一定的相关性,而杜金戈等[12]在进行钇(Y 3+)对铜绿微囊藻生长及生理影响研究时发现,在缺N ㊁P 胁迫下,SOD 和POD 活性随稀土Y 3+浓度变化的趋势大致相同㊂因此,本文测定了POD 和CA T 活性来反映藻细胞抵抗逆境的能力,其实验结果如图5和图6所示㊂如图5和图6所示,缺P 组中,CAT 和POD 的活性均随La 3+浓度的增加,表现出先增后减的趋势㊂在第12天,La 3+浓度达到0.20mg ㊃L -1时,CAT 和POD 活性均达到最高,分别为11.29U ㊃(108cells)-1和7.29U ㊃(108cells)-1,比单一缺P 组分别提高了25.58%和30.65%(P <0.01);而高浓度La 3+下,CAT 和POD 活性下降,可能是因为高浓度的La 3+破坏了藻细胞内的抗氧化平衡,导致抗氧化酶活性降低㊂在第16天时,在长时间的缺P 和La 3+的协同胁迫下,铜绿微囊藻受到抑制作用增强,叶绿素合成减少,蛋白质含量下降,CAT 活性也随之下降㊂对照组中,CAT 和POD 的活性与缺P 组表现出类似的变化趋势,但CAT(P <0.01)和POD 在La 3+浓度为0.5mg ㊃L -1时活性达到最大值㊂对比2组实验可以发现,缺P 组中CAT 和POD 活性高于对照组,而藻细胞对La 3+的耐受能力低于于对照组,即营养元素P的缺乏会加重铜绿微囊藻图5㊀不同浓度La 3+处理下过氧化氢酶(CAT )活性变化注:(a)对照组;(b)缺磷组㊂Fig.5㊀The catalase (CAT)activity under different La 3+treatmentsNote:(a)Control group;(b)Phosphorus deficiencygroup.图6㊀不同浓度La 3+处理下过氧化物酶(POD )活性变化注:(a)对照组;(b)缺磷组㊂Fig.6㊀The peroxidase (POD)activity under different La 3+treatmentsNote:(a)Control group;(b)Phosphorus deficiency group.第6期卢桂蓉等:稀土元素La(Ⅲ)对铜绿微囊藻生长和生理特性的影响263㊀膜脂过氧化的程度㊂与杜金戈等[12]的实验结果类似,即低浓度的稀土元素能促进酶活性的增强,高浓度则抑制酶活性㊂2.6㊀La 3+对MDA 含量的影响MDA 是细胞膜脂过氧化过程中的一种重要产物,常作为反映植物衰老生理和抗性生理状况的指标,其含量可用来表达细胞膜膜脂过氧化的程度,间接确定膜系统受损程度以及植物的抗逆性㊂因此,MDA 的含量可以作为判断细胞膜结构损伤程度以及藻体受胁迫程度的重要依据[46-47]㊂如图7所示,在对照组和缺P 组中,不同La 3+浓度对铜绿微囊藻中MDA 含量变化有相似的影响,但在缺P 和稀土La 3+同时胁迫下,铜绿微囊藻MDA 含量高于单一稀土La 3+胁迫下的含量㊂在缺P 组中,MDA 含量随稀土La 3+浓度的增加表现出先减少后增加的趋势,且不同La 3+浓度处理下MDA 含量均随处理时间的延长而增加㊂在第16天,稀土La 3+浓度为0.10~0.20mg ㊃L -1时,MDA 含量低于单一缺P 组(P <0.01),在稀土La 3+浓度为0.20mg ㊃L -1时,MDA 达到最低含量2.25mg ㊃L -1,比单一缺P 组中MDA 含量降低6.25%,而La 3+浓度>0.20mg ㊃L -1时,MDA 含量上升,即适量的稀土元素La 3+有利于铜绿微囊藻抵御缺P 胁迫㊂对比CAT ㊁POD 活性和MDA 含量可知,低浓度的稀土La 3+能增强细胞中抗氧化酶的活性,降低MDA 含量,减少缺P 胁迫对细胞的损害,维持藻细胞的正常生长代谢;而高浓度的La 3+严重阻碍抗氧化酶的合成,使藻类细胞的抗氧化体系无法正常运行,细胞膜脂过氧化,干扰和破坏细胞的正常功能㊂同时,产生并积累的大量MDA 反过来抑制抗氧化酶活性[48],严重影响藻细胞的正常生命代谢水平㊂2.7㊀生理毒理指标相关性此外,本研究对藻的生理毒理指标进行了相关性分析㊂由表1可知,生物量㊁叶绿素a 含量㊁可溶性蛋白含量㊁CAT 活性㊁POD 活性㊁MDA 含量之间均呈显著正相关(P <0.05或P <0.01)㊂其中,铜绿微囊藻的生物量与CAT 活性㊁POD 活性㊁MDA 含量之间相关系数达到0.90以上,呈现显著正相关(P <0.01),说明铜绿微囊藻的生长状况与酶活性存在一定的关联;而CAT ㊁POD 作为藻细胞内2种重要的抗氧化酶,在一定程度上,其活性对藻细胞受损程度有相似的反映;同时,铜绿微囊藻藻细胞密度对于叶绿素a 和可溶性蛋白的合成有重要的影响,直接影响两者的含量㊂但是,可溶性糖与其他6项生理毒理学指标均呈显著负相关(P <0.05),即在实验测定时间内,在一定浓度稀土La 的影响下,铜绿微囊藻藻细胞中可溶性糖含量越低,藻细胞抗氧化酶活性越高,铜绿微囊藻生长越好㊂综上所述,不管是正常水体还是在缺P 的贫营养水体中,轻稀土La 3+对铜绿微囊藻的生态学效应在细胞层次上均表现出典型 Hormesis 现象,具体表现为:(1)在对照组中,低浓度La 3+(0.10~0.50mg ㊃L -1)对铜绿微囊藻的生长有一定促进作用,高浓度(>0.50mg ㊃L -1)La 3+对铜绿微囊藻的生长有一定抑制作用㊂图7㊀不同浓度La 3+处理下丙二醛(MDA )含量变化注:(a)对照组;(b)缺磷组㊂Fig.7㊀Malondialdehyde (MDA)content under different La 3+treatmentsNote:(a)Control group;(b)Phosphorus deficiency group.。
Na_2CO_3胁迫对蚕豆幼苗生长及叶绿素含量的影响
酸 盐 的 积 累有 关 ， 因而 碱化 度普 遍 较 高 ， 植 物 耐 Ｎ Ｃ 对 ａ１ 研 究 较 多 ，而 对 Ｎ Ｏ 胁 迫 研 究 较 少 ，对 于 蚕 豆 的 ａ Ｃ
Ｎａ 迫 效 应 报 道 较 少 。 豆 （ ｉｉ ａ ａＬ ） 豆科 胁 ＣＯ 蚕 Ｖ ｃａｆｂ ．为 蝶 形 花 亚 科 蚕 豆 属 一 年 生 或 越 年 生 草 本 植 物 ，株 高
关 键 词 ： ２ Ｏ３ 迫 ； 豆 ； 苗 生 长 ； 绿 素 含 量 ＮａＣ 胁 蚕 幼 叶
土 壤 盐 渍 化 是 世 界 农 业 所 面 临 的 越 来 越 严 重 的
１ 材 料 与 方 法
１１ 试 验 材 料 ．
问题 。根 据 联 合 国教 科 文 组 织 （ Ｎ Ｓ Ｏ 和 粮 农 组 织 Ｕ ＥＣ ） （Ａ 不 完 全 统 计 ， 世 界 共 有 约 ９５ ｈ 碱 地 。 Ｆ Ｏ） 全 ．亿 ｍ 盐
蚕 豆幼 苗 生 长 至 ２ 进 行 碱 胁 迫处 理 ， ０ｄ后 即用 含
３ ～ ８ ｍ 茎直 立 ， ０ １０ｃ 四棱 ， 中空 ， 四角 上 的维管 束较
大 ， 状 复 叶 ， 状 花序 ， 蝶 形 ， 果 ， 子扁 平 ， 羽 总 花 荚 种 略 呈 矩 圆 形 或 近 于 球 形 ． 长 日照 作 物 。 果 期 ４ ５月 。 为 花 ～ 蚕 豆 有 较 强 的 抗 盐 碱 能 力 ， 盐 碱 地 种 植 蚕 豆 均 能 获 在 得 较 好 的 收成 。种 子 供 食 用 ， 粒 含 粗 蛋 白 ２ ．％ ， 籽 ７９ 淀 粉 ４ ．％ ， 氨 酸 １ ％， 含 有 维 生 素 Ｂ 、 、 、 和 ０７ 赖 ． 还 ７ 钙 磷 铁 人 体 所 必 需 的 多 种 氨 基 酸 。茎 、 富 含 氮 素 ， 根 部 具 叶 其 根 瘤 菌 ， 良好 的冬 季 绿 肥 ； 、 荚 、 壳 、 子 及 叶 为 花 果 种 种 均 可 入 药 ， 止 血 、 尿 、 毒 、 肿 的 功 用 。本 试 验 从 有 利 解 消
光照强度对叶绿素合成的影响实验报告
光照强度对叶绿素合成的影响实验报告一、实验目的本实验旨在探究不同光照强度对叶绿素合成的影响，深入了解光照在植物光合作用中的关键作用，为农业生产和植物栽培提供科学依据。
二、实验原理叶绿素是植物进行光合作用的重要色素，其合成受到多种环境因素的调控。
光照强度是其中一个重要因素，因为光是光合作用的能量来源，同时也能影响相关酶的活性和基因表达，从而对叶绿素的合成产生影响。
在弱光条件下，植物接收到的光能有限，可能导致叶绿素合成减少；而在强光条件下，植物为了充分利用光能，可能会增加叶绿素的合成以提高光合作用效率。
三、实验材料与设备1、实验材料相同品种、生长状况相近的绿色植物幼苗（如绿豆苗、菠菜苗等）若干。
营养液。
2、实验设备不同光照强度的光源（如强光台灯、弱光灯、遮光布等）。
分光光度计。
电子天平。
剪刀。
研钵。
离心管。
移液器。
四、实验步骤1、分组与处理将植物幼苗平均分为三组，分别置于不同光照强度的环境中：强光组：使用强光台灯提供较强的光照，模拟强光环境。
弱光组：使用弱光灯提供较弱的光照，模拟弱光环境。
对照组：置于正常室内光照条件下。
2、培养条件三组植物幼苗均在相同的温度、湿度和通风条件下培养，每天给予适量的营养液，以保证其正常生长。
3、样本采集在培养一定时间（如 7 天、14 天等）后，分别从三组中随机选取若干株幼苗，采集相同部位的叶片作为样本。
4、叶绿素提取用剪刀将叶片剪碎，放入研钵中，加入适量的无水乙醇，充分研磨。
将研磨液倒入离心管，进行离心处理，获取上清液。
5、叶绿素含量测定使用分光光度计分别测定上清液在特定波长下的吸光度值，根据相关公式计算叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量。
五、实验结果与分析1、不同光照强度下叶绿素含量的变化经过测定和计算，得到不同光照强度下植物叶片中叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量。
结果表明，强光组的叶绿素含量相对较高，弱光组的叶绿素含量较低，对照组的叶绿素含量介于两者之间。
2、数据分析通过统计学方法对数据进行分析，比较三组之间叶绿素含量的差异是否显著。
稀土在作物花木果蔬上的应用
稀土在作物花木果蔬上的应用杨碧富稀土应用于作物花木果蔬中，能够增强植物株体的的新陈代谢，从而促进了根、茎、叶和结实器官的生长发育开花结果，使能获的增产优质的效果，所以应当加以应用稀土在经济作物上的应用杨碧富一、茶叶茶叶应用稀土的效果：能够使茶的芽头密度大，芽叶肥壮和嫩。
茶叶品质提高，增产明显。
茶叶应用稀土使用时间：按季节春夏秋季进行。
喷施是在芽叶开始萌动前10天，以及发芽后一芽一叶期最为适期。
茶叶应用稀土具体步骤：春季。
茶叶应用稀土是在茶树芽叶开始萌动前10天喷施，喷施的浓度，用稀土39克加入水50公斤，当稀土溶解不完全，就要加入少量酸醋，待全溶解后进行叶面喷施。
春季喷施选择在晴天下午4时后进行。
若喷后24小时内遇雨，就要待晴天后再喷施。
夏季。
茶叶夏季应用稀土，应选在发芽后的一芽一叶期喷施。
这期喷施稀土的浓度为取稀土26克，兑水50公斤，又加入少量酸醋, 当稀土完全溶解, 就可以进行叶面喷施。
夏季喷施在雨后进行喷施最佳。
秋季。
秋季喷施与夏季相同，选择在发芽后的一芽一叶期进行。
该期喷施浓度为每50公斤水加入稀土13克进行配制，配制时加入少量酸醋，待完全溶解后喷施。
秋季喷施选择在阴天进行喷施最适宜。
二、烟草稀土用于烟草的效果：能够促进烟株根系发达，叶面积增大，光合能力增强，使烟叶增厚，单叶增重。
对于成熟后的烟叶，叶的肉质充实，色泽好。
叶全黄。
烘烤后烟叶油润丰满，卷的香烟，吸味醇，荫燃火力持续，香烟的质量优。
烟草使用稀土的时间：在常规肥水管理的基础上，于种后40天喷施第一次。
以后每隔10天喷一次，共喷两次。
烟草使用稀土具体方法：在烟草栽种后40天进行喷施第一次，喷施稀土浓度是每亩烟田，用稀土15克加水50公斤，待稀土完全溶解后喷施。
第二次，在烟草栽后50天喷施，这次喷施以每亩烟田用稀土16克加水50公斤溶解后喷施。
第三次喷施，在烟草栽后60天进行。
喷施用稀土，以每亩烟田取稀土20克加水50公斤溶解后进行喷施。
弱光对大豆生长、光合特性及产量的影响
弱光对大豆生长、光合特性及产量的影响范元芳;杨峰;王锐;黄山;雍太文;刘卫国;杨文钰【摘要】为了探究弱光对大豆生长、光合及产量的影响,选用南豆、乌豆和永胜黑豆3个大豆材料,分析在正常光照(100％)和弱光条件(20％)下大豆形态特征、光合参数、叶片结构特征的变化规律以及对产量的影响.结果表明,与正常光照相比,弱光条件下大豆各材料株高增加显著,分别比正常光照增加了0.98、2.27、1.39倍,以乌豆增加幅度最大,为69.83cm,而茎粗、地上地下生物量及根冠比则显著低于正常光照;大豆叶片、栅栏组织及海绵组织厚度均减少,细胞排列疏松;叶片上表皮厚度差异不明显,而下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度及叶片厚度均达到差异显著水平;弱光下南豆12栅栏组织厚度与海绵组织厚度之比增加.弱光条件下各材料光合速率(Pn)均低于正常光照,但南豆12和永胜黑豆的叶绿素a、总叶绿素等含量增加,乌豆则降低.各大豆材料单株产量在弱光条件下显著低于正常光照(P＜0.05),表现为南豆12＞乌豆＞永胜黑豆,分别比正常光照降低了17％、63％、76％.正常光照条件下南豆12的单株产量低于乌豆和永胜黑豆,表明南豆12耐荫性强于乌豆和永胜黑豆.因此,大豆对弱光的响应是一个综合性状,在间套作中选择适宜的耐荫性材料对提高产量是关键.【期刊名称】《中国油料作物学报》【年(卷),期】2016(038)001【总页数】6页(P71-76)【关键词】大豆;套作;弱光;光合;叶片结构;产量【作者】范元芳;杨峰;王锐;黄山;雍太文;刘卫国;杨文钰【作者单位】四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130;四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130;四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130;四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130;四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130;四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130;四川农业大学农学院,农业部西南作物生理生态与耕作重点实验室,四川成都,611130【正文语种】中文【中图分类】S565.103杨文钰(1958-)，男，四川大英人，教授，从事大豆栽培生理研究，E-mail：********************.cn光合作用是作物生长和产量形成的基础，光作为光合作用的驱动力，同时也影响光合器官的结构和功能[1,2]。
不同蔬菜叶的叶绿素含量差异的研究
不同蔬菜叶的叶绿素含量差异的研究学生：王艳萍褚立婷刘慧敏指导老师：张小冰摘要叶绿素存在于各种果蔬等绿色植物中，而且不同的蔬菜中含量不同，叶绿素分a、b 两种，两者都易溶于乙醇、丙酮、乙醚等有机溶剂。
本实验采取分光光度计测定法【1】测定植物组织中叶绿素a，叶绿素b及总叶绿素含量，方便且直观。
选取的材料是芹菜、白菜、小油菜，结果显示小油菜中叶绿素含量最高，其次是芹菜，最少的是白菜。
所以我们在平时的饮食中多吃一些小油菜，更加有益于健康。
Abstract Chlorophyll exists in all kinds of fruits and vegetables such as green plants, and different content of different vegetables, chlorophyll a, b two, both soluble in ethanol, acetone, ether and other organic solvents. This experiment adopted spectrophotometer assay determination of chlorophyll in plant tissue. A, chlorophyll b and total chlorophyll content, convenient and intuitive. Selection of material is small celery, cabbage, rape, results show that the small rape chlorophyll content in the highest, followed by the celery, is the least amount of cabbage. So we in the usual diet to eat more a few small rape, more conducive to health关键词蔬菜；叶绿素含量；分光光度计1引言1.1叶绿体色素的医疗作用叶绿体色素包括叶绿素a，叶绿素b，叶黄素，胡萝卜素，叶绿体色素不仅是一类与光合作用有关的最重要的色素，同时还具有很多医疗作用，概括起来有：1.1.1消炎、抗溃疡作用现代医学发现，叶绿素可促进溃疡伤口肉芽新生加速伤口愈合。
基于LaCl3调控作用下绿萝净化甲醛能力及生理生化变化研究
基于LaCl3调控作用下绿萝净化甲醛能力及生理生化变化研究闫生荣;花海蓉;张跃群;周青【期刊名称】《农业科学与技术（英文版）》【年(卷),期】2015(000)012【摘要】[目的]分析喷施稀土 LaCl3对绿萝叶片叶绿素含量和质膜透性的影响，进而确定绿萝喷施LaCl3的适宜剂量。
[方法]以室内观赏植物绿萝作为受试对象，对南通市新城区20个居民小区共110家住户，进行入户调查与检测空气中甲醛污染状况;采用熏蒸法考察LaCl3对甲醛胁迫下室内观赏植物绿萝降醛能力的影响，并研究其甲醛抗性的生理生化机制。
[结果]研究结果表明，南通市新城区居室空气甲醛污染较为严重，污染程度与装修后时间长短有关;绿萝喷施 LaCl3的适宜浓度为20 mg/L;在喷施适宜浓度 LaCl3之后，室内观赏植物绿萝单位叶面积吸收甲醛能力有所增强，提升幅度为19.75%;甲醛胁迫下，绿萝叶绿素含量降低了39.87%，质膜透性和MDA累积量分别增加了8.17%、56.92%，POD活性升高了11.32%;经 LaCl3预处理后，较甲醛胁迫组，绿萝叶绿素含量降幅与质膜透性、MDA浓度增幅均变小，而POD活性增幅变大。
[结论]该研究为稀土应用拓展及室内空气污染防治对策提供了新的思考方向。
%Objective] This study was to analyzeLaCl3 sprayed onto Scindapsus au-reus on Chlorophyl content and plasmamembrane permeability of leaves of Scindap-sus aureus, in order to determinate a suitable dosage of LaCl3. [Method] With Scindapsus aureus as the test subject, 110 households of 20 communities in the New Districtof Nantong were selected to investigate formaldehyde concentration inindoor air; and effect of LaCl3 on absorptive capacity to formaldehyde of Scindapsus aureus was studied through fumigating in laboratory. Simultaneously, its physiological and biochemical mechanism of formaldehyde resistance was studied. [Result] The re-sults showed that formaldehyde pol ution of indoor air was serious in the New District of Nantong, and the degree of pol ution was related to the time after decoration. The suitable concentration of LaCl3 for Scindapsus aureus was 20 mg/L. The ability to ab-sorb formaldehyde of Scindapsus aureus, which was calculated by per unit leaf area, was enhanced after spraying the suitable concentration of LaCl3 by 19.75%. When Scindapsus aureus was stressed by formaldehyde, chlorophyl content decreased by 39.87%, membrane permeability and cumulative MDA amount increased by8.17%and 56.92%, respectively, and POD activity increased by 11.32%. However, by com-paring the group pre-sprayed with LaCl3 and the group not sprayed with LaCl3 under formaldehyde stress, chlorophyl content of Scindapsus aureus reduced lessly, mem-brane permeability and MDA both increased lessly, while POD activity increased more. [Conclusion] This study provides a new thinking direction for broadening of rare earth application and control measures of indoor air pol ution.【总页数】4页(P2596-2599)【作者】闫生荣;花海蓉;张跃群;周青【作者单位】南通科技职业学院环境与资源系，江苏南通226007; 江苏省农村环境污染防治工程技术研究开发中心，江苏南通 226007;南通科技职业学院环境与资源系，江苏南通226007; 江苏省农村环境污染防治工程技术研究开发中心，江苏南通 226007;江苏省农村环境污染防治工程技术研究开发中心，江苏南通226007;江南大学环境与土木工程学院，江苏无锡 214122【正文语种】中文因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
稀土元素对小球藻叶绿素（a）含量及其亚显微结构的影响
稀土元素对小球藻叶绿素（a）含量及其亚显微结构的影响胡勤海;管丽莉
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】1996(016)003
【摘要】为了解稀土元素的水生生物效应，通过小球藻的培养试验，研究了若干轻稀土元素镧，铈，镨，钕及其混合物对椭圆小球藻的生理影响。
结果显示，低浓度稀土元素在短期内对小球藻叶绿素含量的增长有轻微的刺激促进作用但随着处理浓度的提高和时间的延长，小球藻叶绿素含量的增长明显受到抑制，当稀土浓度≥１００ｍｇ／Ｌ时，共叶绿素含量基本处于负增长，小球藻生长停滞，趋于死亡，此时其细胞亚显微结构遭到破坏，尤以叶绿体结构的变化
【总页数】4页(P204-207)
【作者】胡勤海;管丽莉
【作者单位】浙江农业大学环境保护系;浙江农业大学环境保护系
【正文语种】中文
【中图分类】X132
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1.5氟尿嘧啶对蛋白核小球藻和羊角月芽藻生长及叶绿素含量的影响 [J], 李威;恽烨;是怡芸;张银龙
2.限氮培养对小球藻水分含量和叶绿素荧光参数的影响 [J], 陈元印;唐运来;陈梅
3.Pb2+胁迫对蛋白核小球藻叶绿素荧光强度及亚显微结构的影响 [J], 张展宁;崔建升
4.稀土元素铕(Eu)对小球藻生长和叶绿素含量的影响 [J], 沈颂东;徐建荣;郁金芳
5.有机碳源对异养小球藻生长、蛋白质和叶绿素含量的影响 [J], 梁长利;郑训艺;郑祖凤;许宝泉
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盐胁迫对茅苍术叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响
盐胁迫对茅苍术叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响引言材料与方法实验材料选取了茅苍术幼苗作为研究对象，分别设置了对照组和盐胁迫处理组。
对照组以蒸馏水灌溉，盐胁迫处理组以NaCl胁迫处理，浓度为150mM。
每组设置了3个生物学重复。
在盐胁迫处理后，收集茅苍术叶片样品，测定叶绿素含量和叶绿素荧光参数。
叶绿素含量测定采用乙醇提取法，叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素的含量分别用顶空色谱法测定。
叶绿素荧光参数主要包括叶绿素荧光最大效率（Fv/Fm）、非光化学猝灭（NPQ）和电子传递速率（ETR），这些参数由叶绿素荧光仪测定。
结果盐胁迫处理下，茅苍术叶绿素含量显著下降。
与对照组相比，盐胁迫处理组叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量分别下降了25.6%、30.8%和28.7%。
盐胁迫处理也显著影响了茅苍术叶绿素荧光参数。
盐胁迫处理组的Fv/Fm显著降低，NPQ显著增加，而ETR则显著下降。
讨论本研究结果表明，盐胁迫对茅苍术叶绿素含量及叶绿素荧光参数产生了显著影响。
盐胁迫处理显著降低了茅苍术叶绿素含量，这可能是由于盐胁迫导致了茅苍术叶片中叶绿体的结构和功能受到破坏，进而导致叶绿素合成受抑制。
盐胁迫也导致了茅苍术叶绿素荧光参数的异常变化，Fv/Fm的降低表明盐胁迫导致了光系统II的光合效率降低，NPQ的增加说明盐胁迫诱导了叶片的非光化学猝灭过程，ETR的下降表明盐胁迫限制了光合电子传递速率。
这些结果表明，盐胁迫对茅苍术的光合作用产生了显著影响，从而影响了茅苍术的生长和生理状态。
结论本研究揭示了盐胁迫对茅苍术叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响。
盐胁迫处理显著降低了茅苍术叶绿素含量，并导致了叶绿素荧光参数的异常变化。
这些结果为进一步揭示茅苍术的抗盐机制提供了重要的理论基础，也为茅苍术的盐碱地修复和利用提供了参考依据。
需要进一步探究盐胁迫对茅苍术的分子机制和信号途径的影响，以期为茅苍术的盐胁迫适应性育种提供更为可靠的理论支持。
【盐胁迫对茅苍术叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响】。
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⽣态学实验实验⽬录实验⼀光强度的测定※实验⼆温湿度测定※实验三种群空间分布格局的调查※实验四植物群落数量特征的调查※实验五植物群落中种的多样性测定※实验六⼈体内微⽣物菌群分布的测定※实验七⽜乳在⾃然发酵与酸败过程中细菌的⽣态演变※实验⼋种间关系分析实验九饮料和⽔的卫⽣检测实验⼗污染胁迫对⽣物的影响实验⼗⼀等位酶技术实验⼀光强度的测定⼀、⽬的1、了解测定光强度的⼏种途径，并掌握照度计的原理及使⽤⽅法；2、通过不同树冠内及不同群落中光强度的测定，认识植物和光的相互影响。
⼆、仪器ZDS-10型照度计、钢卷尺、⽪卷尺、记录纸。
事先选好被测树⽊及测试群落。
三、原理地球上所有⽣命的维持，均依靠来⾃太阳的辐射能。
⽣物圈所接受的太阳辐射，其波长范围在290纳⽶到3000纳⽶之间，其中，波长380纳⽶到720纳⽶的可见光谱区的能量约占全部辐射的40~45%。
绿⾊植物仅吸收波长380纳⽶到740纳⽶的辐射。
测定太阳辐射有两种途径，第⼀是测定辐射量，即⼊射到接收表⾯上的总辐射量以热量单位、能量单位或功率单位表⽰，如卡.厘⽶-2.分-1；⽡.厘⽶-2等。
所⽤测定仪器为各种辐射仪和⽇射仪，前者是以热电偶为基础的热电装置，后者以双⾦属的变形对⽐做基础。
这⼀途径对研究植物的能量平衡和⽣态系统中的能流过程是必要的。
第⼆种途径是测定照度或光强度，即物体表⾯所获得的光能量，以照度单位⽶烛光（lx）或千⽶烛光（klx）表⽰（100klx=1.5卡.厘⽶-2.分-1）。
由于植物⽣理有效辐射⼤致与可见光谱相吻合，所以这⼀⽅法也常被⽣态学或⽣理学⼯作者所采⽤。
所有测定仪器通常以光电原理为基础，如各种照度计。
照度计通常由光电变换器（光探头）、放⼤器、显⽰器等部件构成，关键部件为光探头。
光探头的⼤⼩、形状可以不同，但其⼯作原理是相拟的。
四、实验步骤（分组进⾏）1、仪器使⽤⽅法：⑴取照度计，将电池放⼊主机箱内，然后放在测量环境位置进⾏测量；⑵将开关拔向“ON”位置；⑶打开按收器遮光罩，则仪表显⽰出被测点的照度读数。
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（ 山西省农业科学院棉花研究所 ， 山西运城 ０ ４ ４ ０ ０ ０ ）
摘要 ： 通过 ４个不 同浓度稀土 Ｌ ａ Ｃ １ 对 叶绿 体进行处理 ， 研究稀 土元 素对大豆 叶绿体 中叶绿 素含量及 ａ ／ ｂ值 的影 响， 结果表 明 ， 高浓度 Ｌ ａ Ｃ １ 明显抑 制叶绿素的合成 ， 叶绿素 ａ ／ ｂ值 随光 照时间增加而降低 。 关键词 ： Ｌ ａ Ｃ １ ， ； 叶绿体 ； 叶绿 素 ； ａ ／ ｂ值 ； 大豆
的影响后指 出， 低浓度 ｈ（ Ｎ Ｏ ） ， 处理 可促进幼 苗生长 ， 对叶 绿 素含 量 影 响 不 大 ， 处理 与对照间差异不 大； 高浓度 【 ａ （ Ｎ Ｏ ） ， 可能抑制松 苗 地上部 的生 长 ， 使 叶绿 素含量 相对 提
用４ ０ ｍ Ｌ Ｓ Ｔ Ｎ缓 冲液溶解 ， 得 到叶绿体悬浮液 。
显受到抑制 ， 当稀 土浓 度 ≥１ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ时 ， 小球 藻 叶绿素 ａ含
量基本处于负增长 。储钟稀等研究指 出 Ｃ ｅ Ｃ １ 对螺旋 藻叶
绿素 ａ 的形成与培养液中 Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ ， 的浓度有关 … 。郭 伯生应
用水培 的棉花和小麦进行试验时证明 ， 不同稀土元素影响了叶
绿素的含量和叶绿素 的 Ａ Ｐ Ｏ 比值 ， Ｔ ｂ 、 Ｓ ｍ、 Ｄ ｙ 、 Ｈ ｏ 、 Ｌ ａ和 Ｃ ｅ等 元 素使叶内 的叶绿 素含 量增 加 ， 叶绿素 总 量 提高 了 ３ ３ ％ ～ ５ ４ ％， 但对叶绿素的 ａ ／ ｂ 值无 明显影响 。本试验研 究 了稀
实业有 限公 司 ， 纯度为 ９ ９ ． ９ ％。
１ ． ２ 试 பைடு நூலகம் 方 法
叶绿体 制备 按 黄卓辉 等 方法“ 进 行 ： 取 新鲜 大豆 叶 片
６ ５ ｇ ， 洗净 后光 照激 活约 ０ ． ５ ｈ ， 然后 在事 先预冷 的组织捣 碎
机 中加入在 ０～４℃下 预冷 过 的 Ｓ Ｔ Ｎ缓 冲液 （ ０ ． ４ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ蔗
叶绿素含量 ， 每次均重复 ３次。
２ 结 果 与 分 析
２ ． １ 不 同浓度 Ｌ ａ （ １ ｌ Ｉ ） 对叶绿素含 量的影响
高 ］ 。胡勤海等研究结果显示 ， 低浓度稀 土元 素在 １— ３ ｄ内 对小球藻叶绿素 ａ 含 量的增长 有轻微 的刺激作 用 ， 但 随着 处
理浓度 的提高和时间 的延 长 ， 小 球藻 叶绿 素 ａ 含量 的增长 明
江苏农业科学
朱
２ ０ １ ３年第 ４ １卷第 ６ 期
一 ８ １一
倩， 谢飒英 ， 谢 三刚， 等．稀土 Ｌ ａ Ｃ １ ３ 对 大豆 叶绿素含 量及 ａ ／ ｂ 值 的影响［ Ｊ ］ ． 江苏农业科学 ， ２ ０ １ ３ ， ４ １ （ ６ ） ： ８ １ — ８ ２
稀土 Ｌ ａ Ｃ １ ３对大豆 叶绿 素含量及 ａ ／ ｂ值 的影 响
糖； ０ ． ０ ５ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ Ｔ ｒ ｉ ｓ—Ｈ Ｃ １ ， ｐ Ｈ值 ８ ． ０； ０ ． ０ １ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ Ｎ ａ Ｃ １ ） １ ６ ０ ｍ Ｌ， 充分研磨至匀浆 ， 过滤后滤 液用 ６ ０ ０ ｇ离心 ２ ａ ｒ ｉ ｎ去 粗沉淀 ， 上清液在经 ２ ０ ０ ０ ｇ离心 １ ５ ｍｉ ｎ后弃去上清液 ， 沉 淀
Ｌ ａ Ｃ １ 浓 度梯 度设 置为 １ ０ 、 ２ Ｏ 、 ４ ０ 、 ６ ０ Ｉ ￣ ｍ ｏ ｌ ／ Ｌ ， 以稀 土浓 度为 ０的样品处理 为对 照组 （ Ｃ Ｋ） 。将 ５支 装有 Ｌ ａ Ｃ １ 和 叶 绿体悬浮液 的试管固定于盛满水 的有机玻 璃缸 中， 用幻灯机 ５ ０ ０ ０ ０ ｌ ｘ 光 照处理 ， 每隔 １ ｈ取样 ， 按照Ａ ｍｏ ｎ的方法 测定
含量分别提 高 １ ２ ． ９ ９ ％和 １ ９ ． ８ １ ％ 。于 继洲等 用稀 土喷施 新 梢 旺盛 生长 期 的酥 梨 叶片 ， 叶绿素含量提高 １ ７ ． ３ ％ 一 ２ ８ ． １ ％； 盛花期 喷施稀 土 ， 对叶绿素含量无明显影响 。陈靠 山等对 油菜 离体 叶生长研 究表 明 ， Ｎ ｄ Ｃ １ ，不仅 能提 高 叶绿 素 含量 １ ５ ％， 而且能 明显缩短 叶绿素合成 的准备期 。谭彦帮 等试验表 明， 在低 温胁 迫下 ， 硝酸稀土可 明显降低早稻幼苗 叶 绿素 的降解速率 。江玲等试验 了 Ｌ ａ （ Ｉ Ｉ Ｉ ） 对 马尾松苗 生长
中图分类号 ： ￥ ５ ６ ５ ． １ ０ １ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ２—１ ３ ０ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６— ０ ０ ８ １ — ０ ２
有研究表明 ， 稀土可提高植物体 内叶绿素含量 ， 对叶绿素 形成起到一定促进作用。廖铁军等用稀土喷施或浸泡番茄和 油 白菜后 ， 其 叶绿素含量 明显增加 ， 番茄叶绿素含量平均提高 １ ８ ． ２ ％， 油 白菜叶绿 素含量 平均 提高 ７ ． ８ ％ 。赵贵 文等 用 农 用稀土喷施 茶树 叶片后 ， 叶 片叶绿 素含量 增加 了 ２ ０ ％ 。
光照是影响大豆生长繁殖 的最 重要生态 因子之一 ， 也是
其生长的主要 能量来 源 ， 在 一定 ｐ Ｈ值 、 温度 和营养 条件下 ，
光照的强弱和时间的长短 决定着大 豆光合作用 的效率 ， 对大
豆的生长速率起着 至关重要 的作用。 由图 １ 可见， 随着 光照 时间的延长 ， 稀土 Ｌ ａ （ Ⅲ） 处理 与对照 的叶绿素含量均呈现先
马长举 等在 水稻 盛蘖期 和乳熟期 测定 功能 叶的叶绿素 ， 稀 土 处理的叶绿 素含 量分别 比对照增加 ２ ． ９ ８ ％和 １ １ ． ７ ９ ％ 。何 晓阳等用稀 土浸种或 喷施 薏苡后 ， 发 现苗期 和孕穗期 叶绿 素
供试作 物为普通大 豆； 供试稀 土为 Ｌ ａ Ｃ １ ， ， 购 于阜宁稀 土