發(fā)布時(shí)間：2020-06-01 12:06

【摘要】：當(dāng)今全球的土壤環(huán)境問題形勢(shì)非常嚴(yán)峻,特別是土壤的重金屬污染,我國(guó)目前鉛鋅礦產(chǎn)資源過度開采造成嚴(yán)重的土壤重金屬污染。鉛鋅污染對(duì)植物的光合產(chǎn)生毒害,相比較草本植物而言,木本植物根系更加發(fā)達(dá)、生長(zhǎng)速度更快、地上部分生物量更大,是重金屬污染土壤生態(tài)修復(fù)的優(yōu)選植物。已有研究發(fā)現(xiàn),大葉女貞(Ligustrum lucidum,以下簡(jiǎn)稱L.lucidum)有較強(qiáng)抗逆性,然而,有關(guān)重金屬對(duì)大葉女貞光系統(tǒng)影響的研究還較少。本研究選取中國(guó)南方常綠闊葉樹種大葉女貞為對(duì)象,將礦渣與無污染土壤按照質(zhì)量比混合配置(即對(duì)照CK為0:100%,處理組L1為10%:90%,L2為25%:75%,L3為50%:50%)4種濃度梯度,進(jìn)行室內(nèi)盆栽試驗(yàn),研究不同濃度處理下大葉女貞葉片光系統(tǒng)Ⅱ(PSⅡ)和光系統(tǒng)Ⅰ(PSⅠ)對(duì)鉛鋅復(fù)合脅迫的響應(yīng)特征,分析光系統(tǒng)受損機(jī)理。研究結(jié)果為深入研究大葉女貞光合系統(tǒng)對(duì)重金屬脅迫的生理適應(yīng)性,也為鉛鋅污染地區(qū)篩選耐性木本植物提供理論支撐。主要結(jié)論如下:1.相比對(duì)照,PSⅡ初始熒光產(chǎn)量(Fo)顯著增加,PSⅡ最大熒光產(chǎn)量(Fm)顯著減少。PSⅡ?qū)嶋H量子效率(ΦPSⅡ)、PSⅡ有效量子效率(Fv/Fm')、表觀量子效率(ETR)均顯著下降,且在第75天時(shí)的所有處理下ETR光響應(yīng)曲線均出現(xiàn)光飽和點(diǎn),這意味著大葉女貞葉片PSⅡ反應(yīng)中心可能發(fā)生光抑制和失活。2.K點(diǎn)、I-P段上升幅度隨著脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)以及處理水平的提高而升高,標(biāo)準(zhǔn)化誘導(dǎo)曲線的面積(Sm)、原初醌受體QA還原次數(shù)(N)在各處理下的值與對(duì)照相比均顯著減小,QA還原速率MO、到達(dá)最大熒光產(chǎn)量Fm所需的時(shí)間tFm則顯著增加,這表明大葉女貞葉片PSⅡ供體側(cè)與受體側(cè)的電子傳遞均受到鉛鋅復(fù)合脅迫的明顯抑制。單位反應(yīng)中心吸收的光能(ABS/RC)、單位反應(yīng)中心耗散的熱能(DIo/RC)、單位為反應(yīng)中心捕獲的能量(TRo/RC)與對(duì)照相比顯著增加,而單位反應(yīng)中心傳遞的電子量(ETO/RC)與對(duì)照相比顯著減小。與對(duì)照相比,PSⅡ原初光反應(yīng)最大量子比率(φPO)、QA下游電子傳遞量子比率(ΨEO)的值顯著減小,而量子散熱比(φDO)、電子傳遞至PSⅠ末端受體的比率(δRO)的值顯著增加,這意味著大葉女貞葉片PSⅡ在捕獲光能后,進(jìn)行原初光反應(yīng)的能力逐漸降低,熱耗散的能量份額增加,電子從QA下游通過的能力遠(yuǎn)低于PSⅡ供體側(cè)提供QA電子的能力。3.PSI吸收光能的表現(xiàn)為L(zhǎng)1L2L3,820nm反射曲線的下降速率(VpSⅠ)、PSⅡ末端向PSI傳遞電子的能力(VPSⅡ)、820nm反射曲線的上升速率(VPSⅠ+PSⅡ)隨著處理濃度的升高而降低,三者均表現(xiàn)出CKL1L2L3,這說明葉片受到鉛鋅脅迫之后,PSⅠ反應(yīng)中心(P700)獨(dú)立進(jìn)行氧化還原的速率減慢,而PSⅠ的光化活性逐漸減弱使質(zhì)體醌醇(PHQ2)的再氧化速率降低,P700與質(zhì)藍(lán)素(PC)從PSⅡ處接受電子進(jìn)行再次氧化還原的速率減慢,同時(shí),阻礙了PSⅡ受體側(cè)末端傳遞電子給PSⅠ的過程,造成兩個(gè)光系統(tǒng)之間電子傳遞的連接性下降。4.大葉女貞地上部分與地下部分鉛(Pb)、鋅(Zn)含量均與光系統(tǒng)性能參數(shù)呈顯著負(fù)相關(guān)。總之,Pb、Zn造成PSⅡ非活性反應(yīng)中心吸收的能量增加,有活性反應(yīng)中心吸收的能量減少,進(jìn)而影響原初光化反應(yīng)并降低PSⅡ性能,同時(shí),PSⅠ反應(yīng)中心氧化還原能力減弱致使PSⅠ性能降低,兩者性能均降低阻礙了它們之間的電子傳遞,最終破壞兩個(gè)光系統(tǒng)之間協(xié)調(diào)性。
【圖文】：

圖３－１鉛鋅復(fù)合脅迫對(duì)大葉女貞葉片ＰＳＩＩ實(shí)際量子效率ＯＰＳＩＩ的影響逡逑Ｆｉｇ邋３－１邋Ｔｈｅ邋ｅｆｆｅｃｔ邋ｏｆ邋Ｌｅａｄ－Ｚｉｎｃ邋ｃｏｍｂｉｎｅｄ邋ｓｔｒｅｓｓ邋ｏｎ邋ＰＳＩＩ邋ｏｐｅｒａｔｉｎｇ邋ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ邋ＯＰＳＩＩ邋ｉｎ邋Ｌ．邋ｌｕｃｉｄｕｍ逡逑ｌｅａｖｅｓ．逡逑注：Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ分別代表處理并緩苗３６５天后，第１０、２５、５０、７５天的變化情況。逡逑Ｂｎ邋Ｃ邋ａｎｄ邋Ｄ邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔ邋ｔｈｅ邋ｃｈａｎｇｅｓ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋１０ｔｈ，邋２５ｔｈ，邋５０Ｕｌ邋ａｎｄ邋７５ｔｈ邋ｄａｙｓ邋ａｆｔｅｒ邋ｔｒｅａｔｍｅｎｔ邋ａｎｄ邋３６５逡逑ｄａｙｓ邋ｏｆ邋ａｃｃｌｉｍａｔｉｏｎ，邋ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．逡逑鉛鋅復(fù)合脅迫對(duì)大葉女貞葉片ＰＳＩＩ有效光化量子效率Ｆ、：／Ｆｍ的影響如圖３－２逡逑所示。Ｆｖ＇ＡＦｍ的光響應(yīng)曲線均隨著ＰＡＲ的增加而下降，且相比較對(duì)照也隨之下降。逡逑

ｄａｙｓ邋ｏｆ邋ａｃｃｌｉｍａｔｉｏｎ，邋ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．逡逑３．２．３鉛鋅復(fù)合脅迫對(duì)大葉女貞葉片ＰＳＩＩ表觀電子傳遞效率的影響逡逑鉛鋅復(fù)合脅迫對(duì)大葉女貞葉片ＰＳＩＩ表觀電子傳遞效率ＥＴＲ的影響如圖３－３逡逑所示。雖然ＥＴＲ的的光響應(yīng)曲線在對(duì)照和各濃度處理下均隨著ＰＡＲ的增加而升逡逑高，但上升的幅度隨著鉛鋅復(fù)合脅迫程度的增加而減少。在受到脅迫的第１０、逡逑２５天時(shí)，相比較對(duì)照，ＥＴＲ的光響應(yīng)曲線在Ｌ２處理與Ｌ３處理下的下降幅度顯逡逑著（Ｐ＜０．０５），第２５天時(shí)，，僅有Ｌ３處理下的ＥＴＲ的光響應(yīng)曲線迮ＰＡＲ為１２７９）ａｍｏｌ逡逑ｎｒ２ｓ＿１時(shí)出現(xiàn)飽和點(diǎn)。脅迫至第５０天時(shí)，各濃度處理下ＥＴＲ的光響應(yīng)曲線雖逡逑然均低于對(duì)照，但并未出現(xiàn)顯著性差異，且僅Q嚕蹋貝硐攏牛裕業(yè)墓庀煊η咦麇義希校粒椅保玻罰梗

本文編號(hào)：2691462