| 2.4 Cd胁迫对月季叶片叶绿素含量的影响
表5 镉(Cd)胁迫对月季叶片叶绿素含量的影响
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测定指标
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处理梯度
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大游行
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伊丽莎白女王
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奥塞娜
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第一夫人
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维西利亚
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彩虹
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尼科尔
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阿比沙莉卡
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冰山
|
御用马车
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叶绿素a含量(mg/g)
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CK
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2.46±0.17a
|
2.66±0.16a
|
1.72±0.15a
|
1.81±0.13a
|
1.85±0.16a
|
1.77±0.14a
|
1.78±0.16a
|
2.43±0.17a
|
2.13±0.11b
|
2.22±0.11B
|
|
1mg/kg
|
2.40±0.17a
|
2.56±0.14a
|
1.45±0.13b
|
1.54±0.13b
|
1.86±0.17a
|
1.74±0.17a
|
1.85±0.16a
|
2.58±0.19a
|
2.39±0.12a
|
2.57±0.11A
|
|
叶绿素b含量(mg/g)
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CK
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0.99±0.07a
|
1.07±0.07a
|
0.59±0.06a
|
0.63±0.07a
|
0.65±0.05a
|
0.64±0.05a
|
0.63±0.06a
|
0.88±0.06a
|
0.72±0.06a
|
0.85±0.05b
|
|
1mg/kg
|
0.92±0.05a
|
0.96±0.06a
|
0.52±0.05a
|
0.47±0.06b
|
0.63±0.05a
|
0.62±0.06a
|
0.68±0.06a
|
0.98±0.07a
|
0.82±0.07a
|
0.96±0.05a
|
|
叶绿素总含量(mg/g)
|
CK
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3.45±0.24a
|
3.73±0.23a
|
2.31±0.21a
|
2.44±0.20a
|
2.50±0.21a
|
2.42±0.19a
|
2.42±0.22a
|
3.31±0.23a
|
2.86±0.17b
|
3.08±0.16B
|
|
1mg/kg
|
3.32±0.22a
|
3.52±0.20a
|
1.97±0.18a
|
1.95±0.19b
|
2.48±0.22a
|
2.36±0.23a
|
2.53±0.22a
|
3.57±0.26a
|
3.21±0.19a
|
3.53±0.16A
|
由表5可以看出，在1mg/kgCd胁迫下，不同月季品种的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量所受影响不同。与对照相比，大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜、第一夫人、彩虹的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量受到抑制作用，其中奥赛娜叶绿素a含量比对照降低了15.70%，达到显著差异水平，第一夫人的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量分别比对照降低14.92%、25.40%和20.08%，达到显著差异水平；维西利亚的叶绿素含量与对照相比几乎没有差异；而尼科尔、阿比沙莉卡、冰山和御用马车叶绿素含量与对照相比有所增加，其中冰山的叶绿素a和叶绿素总含量比对照分别增加了12.21%和12.24%，达到了显著差异水平，而御用马车的叶绿素a和叶绿素总含量比对照增加了15.77%和14.61%，达到了极显著差异水平，叶绿素b含量比对照增加了12.94%，达到显著差异水平。
2.5 Cd胁迫对月季叶片光合特性的影响
表6 镉(Cd)胁迫对月季叶片光合特性的影响
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测定指标
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处理梯度
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大游行
|
伊丽莎白女王
|
奥塞娜
|
第一夫人
|
维西利亚
|
彩虹
|
尼科尔
|
阿比沙莉卡
|
冰山
|
御用马车
|
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净光合速率Pn
(μmol/m2s-1)
|
CK
|
13.41±1.32a
|
18.26±1.41a
|
11.66±0.86a
|
12.66±0.84A
|
12.61±1.00a
|
13.11±0.93a
|
12.34±1.32a
|
12.41±1.17a
|
12.85±0.78a
|
12.54±0.94B
|
|
1mg/kg
|
12.75±1.32a
|
17.30±1.40 a
|
10.01±0.79b
|
10.06±0.93B
|
12.56±0.84a
|
12.83±0.88a
|
12.86±1.32a
|
13.53±1.25a
|
14.58±0.89b
|
15.60±1.03A
|
|
气孔导度
(mmol/m2s-1)
|
CK
|
0.267±0.010a
|
0.269±0.013a
|
0.305±0.017a
|
0.277±0.012a
|
0.247±0.010a
|
0.354±0.013a
|
0.261±0.012a
|
0.323±0.012a
|
0.350±0.012a
|
0.268±0.011b
|
|
1mg/kg
|
0.263±0.011a
|
0.260±0.012a
|
0.269±0.015b
|
0.253±0.011b
|
0.245±0.012a
|
0.344±0.011a
|
0.265±0.013a
|
0.339±0.014a
|
0.358±0.013a
|
0.290±0.011a
|
|
胞间CO2浓度Ci(μmol/mol)
|
CK
|
289.1±4.1a
|
252.7±4.0b
|
289.7±6.4a
|
293.1±4.6A
|
253.0±6.3a
|
289.8±7.3a
|
276.2±5.4b
|
285.8±3.9a
|
292.3±5.5a
|
276.5±5.6A
|
|
1mg/kg
|
279.7±4.5b
|
262.1±4.8a
|
281.4±6.1a
|
278.4±4.7B
|
256.2±6.3a
|
292.8±7.7a
|
289.8±5.1a
|
292.9±6.0a
|
280.9±4.4b
|
260.1±4.9B
|
|
蒸腾速率Tr
(mmol/m2s-1)
|
CK
|
5.86±0.46a
|
4.62±0.37a
|
5.20±0.56a
|
5.64±0.33a
|
4.69±0.44a
|
6.00±0.34a
|
3.58±0.48a
|
5.49±0.54a
|
5.22±0.35a
|
4.67±0.37b
|
|
1mg/kg
|
5.69±0.44a
|
4.50±0.38a
|
5.03±0.47a
|
4.97±0.32B
|
4.63±0.54a
|
5.30±0.30b
|
3.69±0.39a
|
5.66±0.56a
|
6.10±0.44b
|
5.71±0.46a
|
由表6可以看出，在1mg/kgCd胁迫下，不同月季品种的光合特性所受影响不同。与对照相比，大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜、第一夫人、维西利亚、彩虹的净光合速率受到抑制作用Cd胁迫，其中奥赛娜和第一夫人的净光合速率分别比对照降低了14.15%、20.54%，分别达到显著差异水平和极显著差异水平；而尼科尔、阿比沙莉卡、冰山和御用马车受到促进作用，其中冰山和御用马车的净光合速率比对照增加了13.46%、24.40%，分别达到了显著差异水平和极显著差异水平。
与对照相比，大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜、第一夫人、维西利亚、彩虹的气孔导度受到抑制作用，其中奥赛娜和第一夫人分别比对照降低了11.80%、8.66%，达到显著差异水平；尼科尔、阿比莎莉卡、冰山和御用马车的气孔导度受到促进作用，其中御用马车比对照增加了8.21%，达到显著差异水平。
大游行、奥赛娜、第一夫人、冰山、御用马车的胞间CO2浓度比对照相对较低，其中大游行、冰山比对照降低3.25%、3.90%，达到了显著差异水平，而第一夫人、御用马车比对照分别降低5.02%、5.93%，达到了极显著差异水平；维西利亚、彩虹、伊丽莎白女王、尼科尔、阿比莎莉卡的胞间CO2浓度受到了促进作用，其中伊丽莎白女王、尼科尔比对照增加3.72%、4.92%，达到了显著差异水平。
与对照相比，大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜、第一夫人、维西利亚、彩虹的蒸腾速率受到抑制作用，其中第一夫人和彩虹比对照降低了11.88%、11.67%Cd胁迫，达到显著差异水平；尼科尔、阿比莎莉卡、冰山和御用马车的蒸腾速率受到促进作用，其中冰山和御用马车比对照增加了16.86%、22.27%，达到显著差异水平。
3讨论与结论
植物在遭受Cd胁迫时各种生理过程都会受到影响。从本试验可知，在1mg/kg Cd胁迫下，月季生长和光合特性变化因品种而异，而且品种间差异很大。这一点与茭白和藓类植物的试验相似[10-11]小论文。
从本试验可知，不同的月季品种对1mg/kgCd胁迫的反应不同。总体来说，表现出如下趋势：第一夫人、大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜的叶、茎、根生长受到抑制作用，其中第一夫人受到的抑制作用最为明显；维西利亚和彩虹对Cd胁迫的反应比较稳定，其叶、茎、根的生长在Cd胁迫环境下所受影响不大，能保持正常的生长；而冰山、御用马车、尼科尔、阿比莎莉卡的叶、茎、根生长受到促进作用，其中冰山和御用马车受到的促进作用较为明显。
叶片中叶绿素含量是反映植物光合能力的一个重要参数，环境因子的改变会引起叶绿素含量的变化，进而引起光合特性的改变[12]，而光合特性的好坏最终将影响植物的生长、产量和品质[13]。Cd胁迫对不同月季叶绿素含量和净光合速率的影响表现出如下趋势：大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜和第一夫人的叶绿素含量和净光合速率受到抑制作用，其中奥赛娜和第一夫人受到的抑制作用较明显；维西利亚和彩虹对Cd胁迫的反应比较稳定，其叶绿素含量和净光合速率几乎不受影响；而尼科尔、阿比莎莉卡、冰山和御用马车的叶绿素含量和净光合速率受到促进作用Cd胁迫，其中冰山和御用马车受到的促进作用较为明显。Mediavilla[14]等报道，Pn降低主要有两方面的原因：气孔限制和非气孔限制。Farquhar和Shar-keyu[15]认为，Ci值的大小是评判气孔限制和非气孔限制的依据，Pn、Gs和Ci值同时下降时，Pn的下降为气孔限制；相反，如果叶片Pn值的降低伴随着Ci值的提高，说明光合作用的限制因素是非气孔限制。由本试验可知，大游行、奥赛娜、第一夫人是由气孔因素引起的光合速率降低；伊丽莎白女王、维西利亚、彩虹是由非气孔因素即细胞光合特性下降引起的光合速率降低。
通过以上分析可知，月季品种大游行、伊丽莎白女王、奥赛娜和第一夫人对Cd胁迫环境的适应性和耐性较差，所以不适合应用于城市Cd污染土壤的绿化与修复；维西利亚和彩虹对Cd胁迫的反应比较稳定，表现出一定较强的适应能力，可以应用于城市Cd污染土壤的绿化与修复；冰山、御用马车、尼科尔、阿比莎莉卡对Cd污染土壤有很强的适宜能力，所以较适合应用于城市Cd污染土壤的绿化与修复。至于不同月季品种对重金属Cd的富集与转运能力还有待于今后继续跟踪研究。
参考文献：
[1]Yang Young-Yell, Jung Ji-Young, Song Won-Yong etal.Identification of Rice Varieties with High Tolerance or Sensitivity to Leadand Characterization of the Mechanism of Tolerance[J]. Plant Physiol,2000,124:1019-1026.
[2]Wu F.B.,Zhang G. Genotype Difference in Effect of Cd on Growthand Mineral Concentration in Barley Seedlings[J].Bull.Enviorn.Contma.Toxicol.,2002,69:219-227.
[3]何俊瑜,任艳芳,朱诚.Cd对水稻根尖细胞的遗传损伤效应[J].农业环境科学学报, 2008, 27(6):2303-2307.
[4]张磊,于燕玲.外源Cd胁迫对玉米幼苗光合特性的影响[J].华北农学报, 2008, 23(1):101-104.
[5]罗立新,孙铁珩,靳月华.Cd胁迫下小麦叶中超氧阴离子自由基的积累[J].环境科学学报, 1998, 18(5):495-499.
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[7]Horvath G, Droppa M, Oraveez Aet al. Formation of the photosyntheticapparatus during greening of cadmium poisoned barley leaves[J]. Planta, 1996,199:238-243.
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[12]Wang SP,Guo SR,et a1.Effects of NaCI onthe content of photosynthetic pigments in the leaves of cucumberseedlings[J].Acta Agriculturae Universitatis Jiangxiensis,2006,28(2): 32-38
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[14]Mediavilla S,Santiago H,Escudero A.Stomatal and mesophyll limitationsto photosynthesis in one ever green and one deciduous mediterranean oakspecies[J].Photo- synthetica,2002, 40:553-559.
[15]Farquhar GD,Sharkeyu TD.Stomatalconductance and photosynthesis[J].Ann.Rev.Plant Physiol,1982,33:317-345.
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