在含有不同比例凹凸棒石粘土的混合基质中(凹凸棒石粘土:基质的体积比分别为0:1、1:100、1:70、1:50、1:20)培育当归幼苗,以研究Cu胁迫对当归幼苗的生理学影响及凹凸棒石粘土对Cu胁迫下当归幼苗的保护作用.结果表明:(1)基质中不存在凹凸棒石粘土时,随着CuCl2处理浓度的上升,当归幼苗叶片的实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、PSⅡ电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(qP)和叶绿素含量都逐渐降低;而叶片的非光化学猝灭(qN)、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)、过氧化氢含量以及根和叶片中的Cu含量均显著性增加,表明Cu胁迫降低了当归幼苗的光化学效率、叶绿素的合成、增加了组织中Cu含量和氧化压力.(2)CuCl2胁迫下,当基质中存在不同比例的凹凸棒石粘土时,Cu胁迫所导致的叶片Y(Ⅱ)、ETR、qP及叶绿素含量的降低以及叶片qN、可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、过氧化氢含量、根和叶片的Cu含量的升高均有所缓解,说明凹凸棒石粘土通过吸附或固定基质中游离的以及可交换的Cu离子,减少了当归幼苗对有效Cu离子的吸收,从而缓解了Cu离子对植物造成的生理学压力,且这种缓解作用依次为1:70>1:50>1:20≥1:100>0:1,这是基质中存在过多的凹凸棒石粘土时,其在吸收基质中Cu离子的同时也会影响基质的通气性、透水性和酸碱度等.这表明凹凸棒石粘土在基质中的适当加入能缓解Cu胁迫对当归幼苗造成的的生理学压力.

该研究以党参种子为实验材料,通过设置不同浓度(0、0.01、0.05、0.2、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0和10.0mmol·L-1)的阿魏酸以及具有不同凹凸棒粘土(凹土)/蛭石体积比(0/1、1/120、1/80、1/50和1/20)基质的室内培育试验,分析基质中阿魏酸对党参种子萌发、生长及幼苗叶绿素荧光参数的影响,以及基质中凹土含量对上述阿魏酸影响的缓解效应.结果 表明,当阿魏酸浓度高于1.0 mmol·L-1时,党参种子活力受到抑制,种子萌发过程延缓.在播种前基质中施加不同浓度的阿魏酸,党参幼苗生物量积累和叶片光化学反应水平在低浓度下得到促进,在高浓度下受到抑制;在幼苗生长过程中短期内施加不同浓度的阿魏酸,党参幼苗叶片光化学反应水平会显著降低.在含有较高浓度阿魏酸的基质中添加不同体积比凹土,能够有效缓解上述党参种子萌发和幼苗生长过程中所遭受的阿魏酸伤害,且凹土在基质中的体积比为1/50时的缓解作用最为明显.可见,环境中高浓度阿魏酸会显著抑制党参种子萌发、生长及幼苗叶片光化学反应水平,添加适量凹土可有效缓解阿魏酸在不同生长阶段对党参所造成的胁迫伤害.

目的:探究镉胁迫下在基质中添加凹凸棒石粘土对党参幼苗的保护作用.方法:在镉胁迫下,通过研究在基质中加入不同比例的凹凸棒石粘土对幼苗叶绿素荧光参数等生理学反应的影响,明确凹凸棒石粘土对党参幼苗的保护作用.结果:随着镉胁迫浓度的增大和胁迫时间的延长,党参幼苗叶片的光下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、光适应下实际光化学效率(Y(Ⅱ))、光化学猝灭系数(qP)、电子传递效率(ETR)降低,非光化学荧光猝灭系数(qN,NPQ)升高.在基质中以不同的体积比添加凹凸棒石粘土[凹凸棒石粘土/蛭石体积比(V/V)=0/1,1/120,1/80,1/50,1/20]能够缓解镉胁迫所导致的Fv′/Fm′、Y(Ⅱ)、qP、ETR的降低和qN、NPQ的升高,而凹凸棒石粘土/蛭石体积比为1/50时缓解效果最为明显.进一步研究表明,在镉胁迫下,党参幼苗叶片叶绿素含量降低,MDA含量、可溶性蛋白含量和三种抗氧化酶(POD、CAT、APX)活性升高,在基质中加入1/50的凹凸棒石粘土能明显缓解镉胁追所引起的上述生理学压力.结论:在基质中添加适当比例凹凸棒石粘土对镉胁迫下党参幼苗有明显的保护作用.