镉胁迫下铵态氮对红树植物秋茄(Kandelia obovata)生理生态特征的影响

2018-09-01李荣玉邱国玉沈小雪柴民伟

植物研究 2018年5期

李荣玉邱国玉沈小雪柴民伟

(北京大学深圳研究生院，环境与能源学院，深圳 518055)

红树林生态系统主要分布于热带亚热带的海岸和河口地区，对维护近海海洋生态环境的生态平衡具有重要作用[1～2]。近年来，随着陆源重金属污染物的大量输入，红树林底泥生境开始大量积累重金属，并呈现生态风险逐渐加重的趋势[3]。红树植物对多种重金属均具有一定的耐受性，并且能够通过各种调节机制应对重金属胁迫带来的损害，包括根部富集重金属[4]、根际微环境的调节[5]、细胞调节[6]、盐腺排除重金属和生理调节等[7～9]。镉(Cd)具有较强的活性和毒性，容易被红树植物吸收和积累，在红树林湿地中具有较高的生态风险，并容易通过食物链在各种海洋生物中富集，最终对人类健康构成威胁[10～12]。

1 材料与方法

1.1 盆栽实验

1.2 测定方法

在复合胁迫处理6个月后，测量秋茄的生长和生理指标。光合指标测定：于9：00～11：00光照充足时，选择秋茄从上往下第3或第4片成熟叶片，利用美国LI-COR公司产LI-6400便携式光合仪测定净光合速率(Pn，μmol·m-2·s-1)、蒸腾速率(E，mmol·m-2·s-1)、胞间CO2浓度(Ci，μmol·mol-1)和气孔导度(Gs，mmol·m-2·s-1)，每个叶片重复测定3次。叶片可溶性糖含量测定采用蒽酮比色法，丙二醛(MDA)含量测定采用TCA-TBA法，根系活力测定采用TTC法[25]。生物量测定：将整株分为叶、茎和根，并依次用自来水和去离子水冲洗干净，在105℃下杀青30 min，然后在70℃下烘干至恒重，称量干物质量。

表1 实验设计

1.3 统计与分析

2 结果与分析

2.1 Cd胁迫下对秋茄生长的影响

指标Indicators变异来源SourcesCdNCd×N叶生物量Leaf biomass125.6***51.9***15.1***茎生物量Stem biomass44.4***20.7***3.8***根生物量Root biomass59.3***82.2***13.0***根系活力Root activity18.0***147.1***30.1***净光合速率Pn0.9149.9***4.2**气孔导度Gs2.660.9***2.8*胞间CO2浓度Ci2.818.6***2.8*蒸腾速率E22.7***53.8***3.6**丙二醛MDA0.656.4***7.1***可溶性糖Soluble sugar8.0***71.1***14.2***

注：数据表示在0.05水平差异显著的F值*P<0.05，**P<0.01，**P<0.001

Note:The data represents a significant difference ofFvalue at the 0.05 level*P<0.05，**P<0.01，**P<0.001

2.2 Cd胁迫下对秋茄叶光合特性的影响

2.3 Cd胁迫下对秋茄根系活力的影响

图2 Cd胁迫下对秋茄叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率的影响Fig.2 Effects of on photosynthetic rate,stomatal conductance,intercellular CO2 concentration,and transpiration rate of K.obovata under cadmium stress