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Cd胁迫对凹叶厚朴生物量及光合荧光特性的影响

陈剑成 罗睿 万娟 刘家琪 宋鹍鹏 吴玉香 郑郁善 陈礼光

陈剑成, 罗睿, 万娟, 刘家琪, 宋鹍鹏, 吴玉香, 郑郁善, 陈礼光. Cd胁迫对凹叶厚朴生物量及光合荧光特性的影响[J]. 福建农业学报, 2016, 31(9): 939-944. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.008
引用本文: 陈剑成, 罗睿, 万娟, 刘家琪, 宋鹍鹏, 吴玉香, 郑郁善, 陈礼光. Cd胁迫对凹叶厚朴生物量及光合荧光特性的影响[J]. 福建农业学报, 2016, 31(9): 939-944. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.008
CHEN Jian-cheng, LUO Rui, LIU Jia-qi, LU Ning, WAN Juan, WU Yu-xiang, ZHENG Yu-shan, CHEN Li-guang. Effects of Cd Stress on Biomass and Photosynthesis Fluorescence Characteristics of Magnolia officinalis[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(9): 939-944. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.008
Citation: CHEN Jian-cheng, LUO Rui, LIU Jia-qi, LU Ning, WAN Juan, WU Yu-xiang, ZHENG Yu-shan, CHEN Li-guang. Effects of Cd Stress on Biomass and Photosynthesis Fluorescence Characteristics of Magnolia officinalis[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2016, 31(9): 939-944. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.008

Cd胁迫对凹叶厚朴生物量及光合荧光特性的影响

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2016.09.008
基金项目: 

国家科技支撑计划 2011BAI01B06

福建省科技重点项目 2009Y0003

详细信息
    作者简介:

    陈剑成(1989-),男,研究方向:药用植物栽培(E-mail:cjcheng15@139.com)

    通讯作者:

    陈礼光(1974-),男,副教授,主要从事森林培育方面研究(E-mail:fjclg@126.com)

  • 中图分类号: S719

Effects of Cd Stress on Biomass and Photosynthesis Fluorescence Characteristics of Magnolia officinalis

  • 摘要: 以2年生的凹叶厚朴幼苗为试验对象,设置0(CK)、50、100、200和300 mg·kg-1等5个梯度,研究Cd胁迫对厚朴幼苗生物量、叶绿素SPAD值、各组织部分Cd含量和叶绿素荧光合特性的影响。厚朴幼苗根干质量Cd积累最高达325.76 mg·kg-1,地上部分干质量Cd积累最高仅为13.56 mg·kg-1,而根部Cd积累量占到全株Cd积累量的95.71%~96.23%,其地下组织部分Cd含量高于地上组织部分,说明厚朴幼苗根吸收的镉主要积累在根部。厚朴幼苗株高增长量随Cd含量的增加而下降,在高Cd胁迫下,叶绿素SPAD值呈差异极显著变化,低Cd胁迫下厚朴仍能生长和代谢,说明厚朴有一定的适应性。4个Cd处理下厚朴幼苗的PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、实际的光化学有效量子产量(ΦPSⅡ)、化学淬灭(qP)、电子传递效率(ETR)与CK组相比均显著下降,说明Cd处理阻碍了凹叶厚朴叶片光合反应链中电子传递,进而影响PSⅡ反应中心活性,改变了对光能捕获与转换及电子传递效率,产生光抑制,进而造成对植物的损伤。
  • 图  1  不同Cd胁迫处理对凹叶厚朴PSII最大光化学效率Fv/Fm的影响

    注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05),图 2~5同。

    Figure  1.  Effect of Cd stress on Fv/Fm of Magnolia officinalis

    图  2  不同Cd胁迫处理对凹叶厚朴PSII实际光化学效率ФPSII的影响

    Figure  2.  Effect of Cd concentration on actual PSII photochemical efficiency,ФPSII

    图  3  不同Cd胁迫处理对凹叶厚朴表观电子传递速率的影响

    Figure  3.  Effect of Cd concentration on apparent ETR

    图  4  不同Cd胁迫处理对凹叶厚朴光化学淬灭系数qP的影响

    Figure  4.  Effect of Cd concentration on qP

    图  5  不同Cd胁迫处理对凹叶厚朴非光化学淬灭系数NPQ的影响

    Figure  5.  Effect of Cd concentration on non-photochemical quenching NPQ

    表  1  福建省农林大学林学院苗圃试验地土壤基本理化性质

    Table  1.   Physio-chemical properties of soils in nursery experiment at Fujian Agriculture and Forestry University

    pH值有机质/%全氮/(g·kg-1)全磷/(g·kg-1)全钾/(g·kg-1)水解氮有效磷(P2O5) /(g·kg-1)速效钾(k2O) /(g·kg-1)
    7.032.151.3881.10316.60430.7330.63127.53
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    表  2  不同Cd胁迫下厚朴幼苗生物量及各组织部分Cd含量(x±s)

    Table  2.   Biomass and Cd content of tissues of seedlings under varied Cd stresses

    Cd胁迫/(mg·kg-1) 地上部分 株高增长量/(cm·株-1)
    干质量/(g·株-1) Cd含量/(mg·kg-1) 干质量/(g·株-1) Cd含量/(mg·kg-1)
    0(CK) 12.8075±0.2443a 0 20.3625±0.2572a 0 29.6625±0.0625a
    50(Cd1)12.35±0.1335a210.8925±0.8071a16.845±0.2796b9.265±0.0556a30.295±0.2706a
    100(Cd2)11.2825±0.2643b241.405±0.6018b13.095±0.0633c9.4525±0.0417b28.25±0.3109b
    200(Cd3)9.9075±0.3456c279.7675±0.569c11.3375±0.2445d12.5525±0.1191c25.9025±0.3398c
    300(Cd4)7.27±0.3603d312.1875±0.632d8.8075±0.3924e13.575±0.0854c24.375±0.0328d
    注:同列数据后不同小写字母代表0.05水平差异显著。下表同。
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    表  3  不同Cd胁迫对厚朴幼苗叶片鲜叶绿素SPAD含量的变化

    Table  3.   Changes on SPAD content of young leaves of magnolia Officinalis under Cd stress

    Cd胁迫/(mg·kg-1)叶绿素SPAD值
    041.9833±0.92a
    5039.8833±0.7986ab
    10038.1667±0.9672ab
    20036.6833±1.6655b
    30035.85±1.1882b
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-06
  • 修回日期:  2016-07-28
  • 刊出日期:  2016-09-28

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